最近，日本自然能源财团发布了一份报告《Re-examining Japanʼs Hydrogen Strategy》(以下简称“报告”)，对日本的氢能发展战略进行了反思。
2017年，日本是全球首家制定氢能战略的国家。然而五年后，日本的表现远低于其当初设定的主要增长目标。报告认为，日本氢能战略优先考虑化石燃料衍生的灰色和蓝色氢气，忽略了绿色氢，并且忽视了可再生能源的发展。
中国工程院院士干勇告诉记者，这份报告的反思比较中肯。日本氢能战略发展受阻是多方面因素综合的结果，绿氢发展滞后是重要因素，还有其他的阻力也不能忽视。
干勇指出，总体上，我国的氢能发展与日本没有太大区别，但在具体方向及应用上有所不同，尤其是对于绿氢的发展与应用，我国比日本更加重视。
北京格睿能源科技有限公司董事长、总经理，北京科技大学教授、博士生导师徐晓明认为，日本是氢能规划的先行者，从日本的经验与教训中总结经验，对我国氢能产业发展有很好的借鉴意义。
01 日本的反思
2014年，日本政府发布了氢和燃料电池战略路线图，2016年该路线图被修订。很显然，日本的氢能计划比其他国家都早。然而，报告认为，日本的氢能计划与2050年迈向碳中和的全球目标是否匹配，还需要进一步评估。
2020年10月，日本官方宣布将在2050年实现碳中和。2021年4月，日本公布了2030年的温室气体排放量、排放目标。2021年10月，日本制定的第六个战略能源计划指出：日本将致力于“通过实现氢社会实现碳中和”，将“根据氢在时代中的作用，修订基本氢战略”。
报告认为，尽管日本是较早制定氢能战略的国家，在这种战略基础上建立了一个较大规模的供应链，但氢能战略没有基于零碳社会制定，这导致日本的绿氢生产落后于欧洲、中国及其他国家。这种滞后，源于日本优先注重灰氢、蓝氢的发展，然而，大量进口的灰氢、蓝氢对于降低碳排放并没有帮助。
另一方面，日本的氢能战略对可再生能源重视不够。欧洲在绿氢方面取得领先优势，重视可再生能源是一个重要原因，预计未来欧洲电力的70%来自于可再生能源，到2030年，欧洲的能源成本将不及日本的一半。
报告认为，日本氢能战略的主要问题表现在三个方面：一是应用场景;二是重视灰氢、蓝氢;三是国内绿氢生产滞后。
应用场景上，报告指出，缺乏零碳手段的领域应该优先采用氢能，可以采用其他高效和经济方法减少碳排放的领域则不应该采用氢能，例如，可直接使用再生能源的领域或者热泵，这些领域都不应该采用氢能。
还有一个重要场景不适合氢能，那就是乘用车，在这个领域，电动汽车与混动汽车有较强的竞争力。日本的氢能战略把燃料电池乘用车作为焦点之一，尽管后来的路线图有所修改，但燃料电池乘用车仍然扮演核心角色。
报告认为，2017年的氢能战略更像是一个燃料电池战略，核心内容是促进住宅燃料电池系统，燃料电池汽车(FCV)，并强调加氢站建设。尽管氢能战略中提及在氢能在发电和工业部门的应用，但是，80%应用场景是FCs和FCVs。
报告指出，氢能的应用范围很广，除了燃料电池之外，炼钢、合成甲烷、可再生能源等领域都可以高效应用。
数据显示，2012-2021年，日本每年用于氢能的预算为400亿-700亿日元，10年间花费超过4600亿日元，2012年-2016年，FC、FCV和氢气站的预算特别高，此后，日本氢能预算中约有50%也是用于FC、FCV和氢气站，总体上，10年间，70%的预算费用花在了FC、FCV和氢气站上。
日本政府曾设定了2030年500万个燃料电池用户的目标，尽管有大量预算支持，但实际销售依然低迷，2017年以来，每年仅售出4000-5000个单位，截止2021年总共售出43.3万个单位，照此趋势，2030年大约有90万个用户，不足目标的1/5。
FCV的情况也很糟糕，原计划到2030年用户达到8万个，自从2014年推出后，每年的销量约为500-1500辆，截止2020年总数为5170辆，照此趋势，2030年也超不过2万辆，大约是目标的1/4。
日本预计到2030年的氢气需求将达到300万吨，目前，石油加工氢气用量为200万吨，这意味着需求增加了100万吨。届时，大约20万吨氢气可满足80万辆FCV的使用。
日本最大的电力公司JERA正在推进氢与天然气共燃的发电项目，2023年开始测试，但氢与氨用于发电是值得怀疑的，最大的问题是氢、氨与煤的燃烧速度的兼容性。尽管氢与氨在燃烧过程中不产生CO2，但从化石燃料制造成氢与氨会产生CO2，这抵消了它的清洁优势。
报告在问题总结中提到，与美国、中国、英国等国家的氢能战略和政策相比，日本氢能战略的最大问题是政府为灰色和蓝色的氢气提供资助。
02 日本氢能战略与中国的区别
记者多次参加行业会议，有专家在演讲中提到，人类的发展与能源变革息息相关，从木材到煤炭，再进一步升级到石油，伴随着能源方式变化，工业发展进入到一个新的时代。石油是不可再生能源，并且有大量的碳排放。氢能以清洁、高效等优良特性被许多专家看好，被看成未来能源的主要载体。基于这样的认识，日本在全球率先制定了国家级的氢能战略。
徐晓明告诉记者，日本的氢能战略目标是构建全球“氢能社会”，力求在全球范围内打造日本主导的氢能产业链。众所周知，日本能源极度依赖海外进口，加上日本政府对外宣布力争在2050年实现碳中和。这迫使日本加快寻求安全替代能源的办法，氢能试点不断铺开，氢能社会战略也应运而生。
我国是全球最大的能源消费国，但资源禀赋相对较差，石油、天然气等能源短缺，对外依存度较高。从能源结构来看，我国过度依赖煤炭，能源困境显而易见，需要一种高效清洁的替代能源进行突破。
徐晓明告诉记者，虽然都重视氢能，但中日两国的条件有很大差别。日本人口密度大、地域面积小，对氢能的运输以及加氢站的建设都比较有利。中国煤炭产量高，资源优势十分丰厚，日常化工等工业生产中会产生大量“灰氢”，数量十分庞大。
“日本氢能发展最大的问题是角色定位问题，日本把自己定位于氢能源的配套应用商，而不是生产者。” 徐晓明说。
氢能战略的顺利实现需要解决两个问题，一是氢气的生产，二是氢能源的配套建设。虽然日本起步早，但是迟迟未实现“绿氢”生产的技术突破，在氢能战略的实施过程中将大部分投入用于氢能的配套设施建设和燃料电池的研发上。
在这种角色定位的思考下，日本优先考虑“灰氢”的应用，“绿氢”的生产大幅落后欧洲和中国。徐晓明说：“如果未来氢能源能够取代石油，那么绿氢技术必须取得突破，不能长期靠化石原料制氢，化石能源燃烧制氢的过程必然会造成能量的损耗，一味地依靠‘灰氢’绝不是氢能源发展的长久之计。”
徐晓明强调，日本前期4600亿日元的预算中，70%被用于燃料电池乘用车、加氢基础设施和住宅燃料电池等方面，其氢能战略也导致丰田、本田等日本汽车企业不愿将发展方向转为新能源动力电池，如果转向则意味着前期投入的氢能源配套设施的建设将毫无用武之地。
我国从实际情况出发，在汽车领域注重从商用入手发展氢能产业，与日本注重乘用车有着天壤之别。干勇院士告诉记者，在汽车领域能用电池的别用氢能，而在重卡等领域可以考虑氢能，一辆公交车的电池将近3吨，重卡运输通常是跑长途，如果用电池就太重了。
干勇院士还告诉记者，我国不仅注重氢能的应用，对绿氢生产也极为重视，海上、陆地风电制氢，太阳能光伏制氢等都拥有自己的核心技术，并且有一定的规模。日本氢能发展与中国还有一个很大的不同，日本在氢能战略实施过程中，某些阻力难以克服，而我国氢能发展是全国一盘棋，局部利益服从全国大局，比如，风光电对电网有一定的危害，我国电力部门积极想办法解决问题，全国电网每年都会吸纳一定数量的风光电。
03 我国氢能产业取得一定成效
我国对氢能产业极为重视，经过大家的共同努力取得了一定了成效。
据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》的数据显示，我国氢气产能约为每年4.1×107吨，产量每年约为3.342×107吨，2021年氢能产量超过了3300万吨。近五年来，我国氢能相关企业的注册数量快速增长，累计已超2000家，在交通领域，超10000辆以氢燃料电池为动力的车辆处在示范运营阶段，我国已成为全球最大的产氢国和燃料电池商用车市场。预计到2025年，氢能产业累计产值将接近万亿元。
徐晓明告诉记者，我国氢能产业的发展与国家大力支持分不开。2019年3月，我国第一次将氢能发展纳入政府工作报告中;2021年氢能被正式写入“十四五”规划中，各级政府密集出台鼓励政策，补贴力度进一步加大;2022年3月，国家发展和改革委员会、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》，对氢能在未来国家能源体系的重要地位给予肯定。 “十四五”期间，我国将实施氢能产业孵化与加速计划，谋划布局一批氢能产业。在国家政策的指导下，多省份出台氢能发展指导文件，大型能源企业开始入局，氢能基础设施领域投资爆发式增长，区域产业集聚效应也初步显现。
示范推广是我国长期实行的有效方式之一，氢能发展也不例外，燃料电池车的示范推广工程行之有效。全国五大示范城市群的工作值得赞赏。京津冀示范城市群2022年累计推广燃料电池汽车数量为1197辆，完成了4年示范期推广总任务5300辆的22.58%，完成率居五大示范城市群之首，上海城市群完成了20.74%，河南城市群完成了17.6%。
目前超过三分之一的央企已经在加快布局氢能产业，涉足氢能产业链的各个环节，包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链的各个链条或环节，尤其是重点布局制约中国氢能全产业链健全和发展的关键材料、核心技术和核心设备等技术“瓶颈”。
04 日本的反思 我们的启示
成本是衡量商业化前景的重要指标之一，目前，绿氢的成本仍然是一个拦路虎。
从制氢环节看，电解氢气的成本仍然缺乏商业竞争力，目前的油价远低于使用绿氢价格;从储氢环节看，氢气密度非常小，这使得氢的运输和储存成本凸显，能量密度和运输成本之间的平衡关系尚未能够有效解决;从用氢环节看，氢气比传统的化石燃料更难控制，加氢站、输氢管道的建设成本居高不下，导致绿氢在产业落地过程中面临技术、成本和基础设施等方面的阻碍。
徐晓明认为，目前我国缺少足够的燃料电池产业人才，也很少有高校提供相关课程。将氢广泛引入社会将需要新的措施和技能，包括安全性、材料处理、消防预警和灾害管理等，加氢站的维护、运营需要熟练的技术人员进行操控，制氢、储氢、加氢和燃料电池等关键装置和设备的研发、生产与测试需要大量的专业技术人员，氢能专业人才的欠缺，会阻碍我国氢能产业的健康发展。
徐晓明强调，氢能社会涵盖了制氢、储氢、运氢和氢能利用及基础设施建设等氢能全产业链，仅靠一国市场不足以支撑大规模产业化的氢能发展。我国在把握好国内市场有序健康发展的基础上，还需促进各国在氢能领域开展深层次的合作，共生共享，互利互惠。
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