日本工作人員給氫燃料電池叉車充氫。(新華社記者馬曹冉攝)

日本愛知縣政府近日發布“愛知縣低碳氫能源供給鏈2030年愿景”。作為日本制造業重鎮，愛知縣計劃在2030年實現“氫能社會”，成為日本氫能源戰略中的領頭羊。

日本政府去年12月正式發布“氫能源基本戰略”，主要目標包括到2030年左右實現氫能源發電商用化，以削減碳排放并提高能源自給率。

由于來源廣泛、燃燒熱值高、清潔無污染和適用范圍廣等優點，氫能源被視作21世紀極具發展潛力的清潔能源。日本政府正在竭力打造“氫能社會”，抓住“未來王牌”。但氫能源的局限性也不容忽視。

福島核事故后戰略轉向

日本發展氫能的意向由來已久。早在1993年，日本就啟動了“世界能源網絡計劃”，對氫能源和燃料電池開展基礎性研究，確立逐步推廣氫能的初步時間表。

尤其在2011年日本福島核事故后，日本被迫從積極的核戰略轉向，更加注重氫能源戰略，希望通過新能源政策補貼、稅收優惠措施、放松管制、突破關鍵技術等，來挖掘、激活氫能需求潛力。

2014年4月，日本政府推出“第四次能源基本計劃”。此計劃以2002年所定能源政策基本法為基礎，明確提出加速建設和發展“氫能社會”的戰略方向。

誓要抓住氫能源“王牌”

日本政府曾表示，氫是解決能源安全保障和全球變暖問題的“王牌”，強調日本率先實現“氫能社會”的重要性。

“氫能社會”指將氫能作為燃料廣泛應用于社會日常生活和經濟活動中，與電力、熱力共同構成二次能源的三大支柱。

根據這一戰略目標，日本經濟產業省在2014年所定“氫能與燃料電池戰略路線圖”中提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖：到2025年要加速推廣和普及氫能利用的市場;到2030年要建立大規模氫能供給體系并實現氫燃料發電;到2040年要完成零碳氫燃料供給體系建設。

基于此路線圖、氫燃料發電研究報告和零碳氫燃料研究報告等一系列研究成果，日本政府去年12月發布“氫能源基本戰略”。

該戰略包括兩大目標，一是實現能源供給多元化以提高能源自給率;二是削減二氧化碳排放以完成日本自主減排目標。

此戰略的目標還包括未來通過技術革新等手段把氫能源發電成本降低至與液化天然氣發電成本相同的水平。

為了推廣氫能源發電，日本政府還將重點推進可大量生產、運輸氫的全球性供應鏈建設。

可見，日本欲在全球率先實現“氫能社會”，實現低碳社會發展目標和尋求日本經濟新的增長點，并力圖主導和引領全球新能源技術發展。

日本政府希望借助2020東京奧運會和殘奧會來展示其“氫能社會”成果，向奧運場館、奧運村和交通工具等提供氫能源。

打造氫能源供給鏈

愛知縣工業基礎雄厚，擁有以豐田汽車為首的汽車產業集群和航天航空等尖端產業。在發展氫能源方面，愛知縣也試圖“領跑”全日本。

愛知縣、愛知縣知多市、愛知縣豐田市等政府部門和中部電力公司、東邦燃氣公司、豐田汽車公司、豐田自動織機公司近日組成聯盟，開會公布該區域的“低碳氫能源供給鏈2030年愿景”。

此愿景包括三大核心：建立可持續發展的地方低碳氫能源供應鏈;實現電力、交通、供暖和工業加工等多領域的低碳化;通過擴大氫氣配送來降低對化石燃料的依賴度。

作為愿景的第一步，東邦燃氣公司將利用知多市南部垃圾處理廠的污泥產生的沼氣來生產天然氣，然后通過現有的天然氣管道將氣體運輸到愛知縣豐田汽車公司的元町工廠，在那里通過燃氣轉換裝置生產、壓縮和儲運氫氣，最后為豐田自動織機公司生產的氫燃料電池叉車(簡稱“FC叉車”)提供動力。

此外，豐田市渡刈垃圾處理廠利用垃圾處理時燃燒產生的熱能發電，將電力通過中部電力公司的輸電線路輸送至元町工廠，在東邦燃氣公司供給的生物質天然氣不足時，作為補充能源，應用于氫氣制造。

可以說，在這一規劃中，有關各方靈活應用現有資源，不需要單獨建立專門的氫氣生產廠和專用的氫氣輸送管線，減少了建設支出，也大幅降低了日后的維護成本，同時還將大大提高可再生能源的利用率。

愛知縣政府表示，將通過產業界、學術界和政府的通力合作來推動低碳氫能源使用，不斷努力提高人們的低碳意識，推廣氫能源的社會意義。

氫燃料電池巴士上街

日本政府正和大型制造企業一起發展“氫能社會”，從巴士到普通家庭所用能源都將供應氫。

豐田“SORA”氫燃料電池巴士3月成為日本首款獲得車型認證的燃料電池客車，計劃在2020年東京奧運會前銷售超過100輛。

豐田公司首席工程師権藤憲治告訴記者，100輛雖然不多， 但希望通過它們在東京街道上行駛，讓人們感受到先進技術。

権藤說，“SORA”采用為燃料電池車“MIRAI”(未來)開發的豐田燃料電池系統，利用電解水的逆反應，產生電能的同時只排放水，環保性能出色，為乘客帶來安靜舒適的乘車體驗。這種車充氫15分鐘可續航約200公里，遭遇自然災害時還能充當小型發電站。

豐田公司今年3月在元町工廠投入20輛FC叉車，新建叉車專用加氫站。眼下豐田在元町工廠投入的FC叉車達到22輛。

豐田計劃到2020年左右向元町工廠投入約180輛FC叉車，其他工廠也將大力引進該車型。

“氫時代”來臨?沒那么簡單

雖說氫能源清潔環保，氫燃料電池車相比電動和傳統燃油車有諸多好處，但要推廣這種能源，尚有兩大問題亟待解決。

首先是成本問題。從氫氣的生產、儲運到氫能相關設備建設，成本幾乎都高于傳統能源。

分析人士認為，加氫站數量有限和加氫不方便阻礙氫燃料電池車推廣進程。

目前日本加氫站的數量不足100座，而且建立和維護加氫站的費用較高。2014年日本對國內所有加氫站的補貼總額達到72億日元，約合人民幣4.19億元。

其次是環保問題。哈佛大學教授戴維·基思及其研究團隊曾發文質疑氫能對環境的影響。基思認為，和電能一樣，生產氫能也是需要能源的，而氫能的環保與否完全取決于制氫方式。

從日本政府推動氫能的路線圖來看，受限于本土自然資源條件，日本更傾向于優先從海外進口氫能，其中一種可能是在澳大利亞以煤制氫，再將氫氣運至日本。顯然，這一方法雖然有利于改善日本本土的空氣質量，但對全球減排事業很難產生積極作用。

由此可見，推廣和普及氫能源市場，需要低成本制氫、供給鏈完善、規模化利用等條件。日本要實現“氫能社會”，當前面臨著技術、成本及基礎設施配套等諸多限制，前路充滿挑戰。