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谨慎而坚决丨日本构建氢能社会的现状与启示

虽然看上去和其他加油站一样,但是位于东京涩谷公园附近的岩谷加氢站有三大特点:没有汽油味、稀少的顾客和超大的H2。据说,全日本加氢站平均每天接待的顾客是三名,如果有哪一个站在一个小时内可以接到5名顾客,那么这一个小时就会被戏称为“卓越的一小时”。

岩谷加氢站
岩谷加氢站

思危意识选择氢能

日本对氢能的关注,可以追溯至上世纪70年代的石油危机时期。日本国土面积小,而自然资源匮乏,这也导致在能源方面,日本对外依存度非常高。日本从中东购买石油要一路经过印度、马六甲海峡、中国南海等地才能运输回本国。70年代初的石油危机让日本社会意识到,如果不能解决能源对外依存的问题,那么能源安全问题将会转化成国家安全问题,后果便不可想象。所以在石油危机后,日本便发布了一项阳光计划(Sunshine Project),以倡导绿色能源的发展,不光是氢能还包括了核能、光能和风能。在之后的很长一段时间里,核能是日本替代石油的第一选择。然而,2011年福岛事件给了日本核能发展蒙上了一层重重的阴影。核能发展的停滞,给了氢能登台的机会。

氢能源汽车
氢能源汽车

据报道,2020年全年日本政府针对氢能发展有700亿日元预算,据日媒报道经济产业省要求在下一个财年将预算提高至848亿日元。日本现在拥有世界上第一也是唯一一艘液氢运输船,高达116米的它能够保证氢气以零下253度的液态存在。今年开始,它将开始往来于澳大利亚与日本之间用于液氢的运输。同时,日本现在还拥有全球最大的加氢站网络,看上去氢燃料电池汽车的普及也指日可待。

“傻瓜电池”

特斯拉新能源汽车
特斯拉新能源汽车

特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)称,燃料电池是“傻瓜电池”,称氢能汽车是“令人难以置信的愚蠢”想法。从产品的角度来说,与燃油车到电动车相比,氢燃料电池汽车的研发简直就是相当于换了一个新的赛道:一切都要重来。从成本的角度,氢能汽车也不是一个好的选择。

日本Mirai氢能源汽车
日本Mirai氢能源汽车

丰田推出的Mirai(来源自日语“未来”)氢能汽车于去年12月上市了,在日本境内的上市价格是770万日元(约合48万人民币),这个价格是同期日产发布的leaf电动汽车价格的两倍多。即使日本政府对每辆氢能汽车补贴达到了100万日元(约合6万人民币),这个价格在日本仍然是一个昂贵的价格。除了购买,在使用方面的成本依旧高昂。每次加满Mirai,大约需要6776日元(约420元人民币)可以达到850公里的续航。而给leaf充满电,则只需要1860日元(约115元人民币),虽然leaf续航只有570公里。唯一的好消息是,充满氢能汽车只需要3-4分钟,与燃油车无异,而充满电动车则需要一个多小时。

据日本经济产业省估算,如果让氢能具备商业价值,其成本必须降至每立方米20日元(1.2元人民币)以下,与目前LNG价格相当。而2017年,这个数字是100日元,是目标价格的五倍。

先有鸡?先有蛋?

截止2020年3月,日本拥有小型氢燃料电池乘用车的数量是3700余辆,这个数字与已经存在的电动汽车数量相去甚远。日本政府希望到2025年,这个数字变为200000辆。但是要实现这一目标,解决成本问题迫在眉睫。这仿佛是经典哲学问题的现实例子:成本高企导致氢能汽车无法推广;氢能应用少,氢能发展又没有动力,成本就降不下来。

丰田总部大楼
丰田总部大楼

丰田掌门人内田武史对此信心十足:“任何技术都是这样,当新技术引入社会的时候首要任务是安全和质量。在此之后,随着体验者越来越多,推广就会自然展开。”与以往制造商提高水平降低成本进行市场推广不同,氢能的推广,需要的时候社会认同以及政府推动。不同于二次能源电能,氢能作为一次能源,需要全新的基础设施。制氢站、氢能电站、加氢站、氢能物流、安全储存等,这些都是对现状的挑战,但是这也是未来绿色能源社会的基石。

以之为镜,我国能源变革该如何取舍

虽然自然资源分布不均,但是与日本相比,我国的自然资源要丰富的多。西北的煤炭、海上与陆上的油田、气田、内蒙新疆等地丰富的光能、风能、地热能,这些都使我们在能源选择上有更多的可能性。但是与日本相类似的是,我国的能源依存度也同样不低。据中石化经研院预测,2020年我国原油对外依存度微升至72.7%。但是,根据中石油经济技术研究院发布的《2050年世界与中国能源展望》中提到,在2060碳中和的大背景下,中国能源对外依存度有望降到7%。这个巨大的变化,其背景就是伴随着全球能源转型下,中国做出的能源抉择。

目前各省氢能源分布数量图

因地制宜,看上去是目前的最优解。利用我国丰富的“风”“光”资源,配合中国风光产业链,依托于特高压技术,将廉价的电能输送到需求端。在中重型交通、航空运输方面,则采用体积小易储存的氢燃料电池技术。但是,这看似美好的愿景背后意味着双赛道的投入。不管是电能社会,还是氢能社会,都意味着对目前基础设施的巨大颠覆。两边下注是稳妥的选择,但是一旦在未来某一个节点,某一条赛道出现了未可知的问题,巨大的沉没成本对国力造成的损失也无法估量,这对于政策决策者和行业参与者都将是一个巨大的挑战。值得期待的是,纵观人类历史,每一次能源革命必然激发更多的可能性。身处变革之中的我们,将一同见证一个新的世代!关注盛鼎,了解更多资讯!