日本川崎重工業(yè)12月11日舉行了世界首艘液化氫運(yùn)輸船的下水儀式。該船將于2020年秋完工，并啟動(dòng)將澳大利亞生產(chǎn)的氫運(yùn)往日本的實(shí)證試驗(yàn)。到2030年度，氫相關(guān)市場(chǎng)被認(rèn)為將擴(kuò)大至4000億日元規(guī)模，而海上運(yùn)輸將成為核心。
日本將氫能定位為實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)的王牌，將通過(guò)政府與民間攜手推動(dòng)構(gòu)建氫能供應(yīng)鏈。另一方面，歐洲和中國(guó)等也展開(kāi)積極投資。日本企業(yè)能否發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，走在前列？日本經(jīng)濟(jì)新聞匯總了實(shí)現(xiàn)氫社會(huì)的要點(diǎn)。
包括澳大利亞駐日大使Richard Court、豐田會(huì)長(zhǎng)內(nèi)山田竹志和本田會(huì)長(zhǎng)神子柴壽昭等企業(yè)首腦、相關(guān)人士和一般參與者在內(nèi)，約4000人出席了12月11日的下水儀式。慶祝了定名為“SUISO FRONTIER(氫新天地)”號(hào)、全長(zhǎng)116米的運(yùn)輸船的下水。在完成氫儲(chǔ)存罐的安裝工程等之后，預(yù)定2020年秋季完工。
川崎重工將攜手丸紅、J-POWER、JXTG能源、巖谷產(chǎn)業(yè)和英荷殼牌石油，啟動(dòng)利用在澳大利亞開(kāi)采的低價(jià)煤炭制造氫、然后向日本出口的實(shí)證試驗(yàn)計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃不可缺少的就是運(yùn)輸船。
氫氣如果冷卻至攝氏零下253度即可液化，可使體積壓縮至800分之1，適合大量運(yùn)輸。
運(yùn)輸船內(nèi)置儲(chǔ)存液化氫的特殊儲(chǔ)存罐，為了保持隔熱狀態(tài)，以不銹鋼制的外殼覆蓋。結(jié)構(gòu)猶如真空熱水瓶。儲(chǔ)存罐的直徑為10.5米，高16米。在川崎重工的播磨工廠，已迎來(lái)制造的最終局面。
川崎重工在建造運(yùn)輸船的同時(shí)，一直推進(jìn)氫能相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。除了對(duì)氫氣進(jìn)行冷卻壓縮的“液化器”之外，還有在船舶和陸地之間轉(zhuǎn)移氫的“裝卸裝置”等。在將海上運(yùn)輸?shù)臍湫断碌纳駪羰猩駪魴C(jī)場(chǎng)島，在陸地上儲(chǔ)藏氫的大型儲(chǔ)存罐的建設(shè)正在推進(jìn)。
日本氫能產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)中心負(fù)責(zé)人西村元彥表示，液化氫此前被用作火箭的推進(jìn)燃料，但“截至目前，沒(méi)有大量運(yùn)輸?shù)氖侄?。借助大型運(yùn)輸船，在日本也能構(gòu)建面向發(fā)電和燃料電池車(chē)的氫能供應(yīng)鏈”。川崎重工力爭(zhēng)2030年前后實(shí)現(xiàn)商用化，還計(jì)劃推進(jìn)大型船的開(kāi)發(fā)。
對(duì)于川崎重工來(lái)說(shuō)，氫能業(yè)務(wù)具有重要意義。造船業(yè)務(wù)受到中韓企業(yè)的低價(jià)攻勢(shì)影響，盈利低迷。在能源相關(guān)業(yè)務(wù)方面，發(fā)電用渦輪機(jī)受二氧化碳(CO2)減排的潮流影響，不確定性正在加強(qiáng)。如果能盡快構(gòu)建可以依托現(xiàn)有業(yè)務(wù)的液化氫的價(jià)值鏈，有望在標(biāo)準(zhǔn)競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先，獲得授權(quán)收入。該公司計(jì)劃到2030年，使合并營(yíng)業(yè)利潤(rùn)的5%來(lái)自氫能相關(guān)業(yè)務(wù)。
氫能相關(guān)市場(chǎng)今后有望迅速擴(kuò)大。據(jù)調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)估算，到2030年度將增至2018年度的50倍以上，達(dá)到4085億日元。燃燒時(shí)不排放二氧化碳的氫作為實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)的王牌，受到的期待正在提高。在中東局勢(shì)日趨緊張的背景下，依賴(lài)化石燃料的風(fēng)險(xiǎn)日漸浮現(xiàn)，這也成為氫能市場(chǎng)擴(kuò)大的背景。
如果利用太陽(yáng)能和風(fēng)力等可再生能源，通過(guò)電解水來(lái)制造氫，幾乎不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。以天然氣和煤炭等化石燃料為原料制造氫之際，如果將排放的二氧化碳捕獲與封存(CCS)在地下，也能大幅減輕環(huán)境負(fù)荷。能通過(guò)多樣化原料制造的氫在能源的穩(wěn)定供應(yīng)方面具有重大的意義，各企業(yè)正致力于發(fā)展相關(guān)業(yè)務(wù)。
豐田在10月的東京車(chē)展上，發(fā)布了將于2020年底上市的燃料電池車(chē)(FCV)“未來(lái)”(MIRAI)的新車(chē)型。據(jù)稱(chēng)，通過(guò)提高發(fā)電效率，1次加氫可行駛的距離得以延長(zhǎng)。
在日本能源行業(yè)舉起氫能利用大旗的是日本國(guó)內(nèi)最大石油批發(fā)商JXTG控股。該公司在橫濱市的基地利用液化石油氣(LPG)為原料生產(chǎn)氫。在日本全國(guó)41個(gè)加氫站向燃料電池車(chē)供應(yīng)氫。
該公司在生產(chǎn)石油產(chǎn)品的工序中，一直利用氫去除硫磺成分等，與主業(yè)的聯(lián)系密切。該公司社長(zhǎng)杉森務(wù)表示“為了實(shí)現(xiàn)氫社會(huì)，能低價(jià)供給氫的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不可或缺”。
JXTG將攜手千代田化工建設(shè)，開(kāi)發(fā)通過(guò)在氫氣中加入甲苯、使之在常溫下變?yōu)橐后w化學(xué)品之后運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)。日揮開(kāi)發(fā)出了高效制造包含氫分子的氨的技術(shù)。氨只要將氮和氫混合即可生產(chǎn)，如果壓縮，可在常溫下變?yōu)橐后w。以上方式一次可運(yùn)輸?shù)臍涞牧慷忌儆谕ㄟ^(guò)冷卻加以液化的方式，但優(yōu)點(diǎn)是能充分利用現(xiàn)有的化學(xué)品油輪和儲(chǔ)存罐。
在發(fā)電設(shè)備方面，氫能技術(shù)的開(kāi)發(fā)也在推進(jìn)。IHI和三菱日立電力系統(tǒng)(Mitsubishi Hitachi Power Systems、MHPS)正在開(kāi)發(fā)將氨和氫混入天然氣、使之燃燒的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)。
在這些氫能相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面，日本一直領(lǐng)先于世界。不過(guò)，目前還存在與通過(guò)氫發(fā)電相比、利用天然氣和煤炭發(fā)電成本明顯更低這一課題。
目前液化天然氣(LNG)的發(fā)電成本為15日元左右。針對(duì)氫發(fā)電的成本，日本政府將2030年代降至17日元/千瓦時(shí)定為目標(biāo)。要實(shí)現(xiàn)與液化天然氣基本相同的成本競(jìng)爭(zhēng)力，確立國(guó)際供應(yīng)鏈和實(shí)現(xiàn)大量運(yùn)輸將成為關(guān)鍵。日本政府需要在政策上維持強(qiáng)有力的支援。
各國(guó)也開(kāi)始采取行動(dòng)。目前，日本領(lǐng)先的趨勢(shì)正在改變。歐洲和中國(guó)等世界各國(guó)也將氫作為低碳能源予以關(guān)注，開(kāi)始啟動(dòng)果斷的投資。
舉全國(guó)之力推進(jìn)投資的是德國(guó)。2018年12月，德國(guó)發(fā)布了在地方推進(jìn)氫與燃料電池技術(shù)引進(jìn)的支援計(jì)劃“Highland project”。德國(guó)還成立了統(tǒng)一管理產(chǎn)學(xué)官(企業(yè)、學(xué)校、政府)的氫能技術(shù)研發(fā)和政策的機(jī)構(gòu)。打算盡快構(gòu)建在社會(huì)上普及產(chǎn)學(xué)官攜手開(kāi)發(fā)的氫能技術(shù)的體制，以主導(dǎo)氫能的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
荷蘭將搶在世界之前推進(jìn)氫發(fā)電計(jì)劃。在北部的Nuon Magnum發(fā)電站，計(jì)劃到2023年將燃料從天然氣改為氫。據(jù)稱(chēng)每年約130萬(wàn)噸的二氧化碳排放量將幾乎減為零。利用天然氣制造氫，在改質(zhì)過(guò)程中發(fā)生的二氧化碳可以捕獲與封存(CCS)，可在無(wú)碳狀態(tài)下供應(yīng)氫。
英國(guó)將推進(jìn)將北部的城市燃?xì)馊扛臑闅洹⒂糜诩矣煤凸S用的熱供給的計(jì)劃。氫通過(guò)北海和歐洲的天然氣改質(zhì)來(lái)制造，在改質(zhì)過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳通過(guò)北海的枯竭天然氣田捕獲與封存。川崎重工高管表示“在歐洲，大膽在社會(huì)上引進(jìn)氫能技術(shù)的趨勢(shì)正在擴(kuò)大”。
中國(guó)在步入2019年后，相繼出臺(tái)了氫能相關(guān)政策。中國(guó)發(fā)布了《長(zhǎng)三角氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展白皮書(shū)》，將在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)形成氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)聚集，還將積極為基礎(chǔ)研究領(lǐng)域提供支援。全年擁有2500萬(wàn)噸氫產(chǎn)能的中國(guó)將依托巨大市場(chǎng)，在氫社會(huì)領(lǐng)域也成為世界的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者。
日本2019年9月匯總了《氫能和燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略》，提出在氫相關(guān)領(lǐng)域重點(diǎn)發(fā)展“燃料電池”、“氫能供應(yīng)鏈”和“電解水”這3個(gè)領(lǐng)域的方針。匯總該戰(zhàn)略的氫與燃料電池戰(zhàn)略協(xié)議會(huì)表示“歐美是由公共機(jī)構(gòu)以基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)為中心提供支援。為了領(lǐng)先于世界，不僅是大規(guī)模實(shí)證，還需要進(jìn)一步強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)”。
在世界上的氫能技術(shù)開(kāi)發(fā)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下，對(duì)日本來(lái)說(shuō)，社會(huì)普及的速度和技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化或許也將成為課題。
