全球最大规模氢气液化机箭在弦上,日本豪赌氢能而中国选择电能,最终谁能获胜?

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日本川崎重工业计划以2027年为目标开发全球最大规模的氢气液化机。川崎重工在全球首次开发出运输大量氢气的运输船等,拥有将氢气冷却到零下253度进行液化的技术。在世界各地推进氢气生产的背景下,川崎重工通过将每日的液化量扩大到50吨级,促进流通,从而降低氢气价格。

川崎重工计划与日本ENEOS控股及岩谷产业合作,到2030年每年从日本国外进口22.5万吨氢气,已作为日本新能源和产业技术综合开发机构(NEDO)的“绿色创新基金业务”的1号项目开始进行实证研究,将致力于开发大型氢气液化机。

法国液化空气集团、德国林德及美国空气化工产品公司(Air Products & Chemicals)等全球工业气体大型厂商也在从事氢气液化机的开发和生产,各公司拥有每日液化30吨的技术。

日本政府制定的“绿色发展战略”眼下的目标是到2050年将1标准立方米超过100日元的氢价降至20日元以下。据川崎重工介绍,在供应成本中,液化工序占到总成本的大约3成,大规模的液化设备将推动氢价下降。

一、日本氢能发展已成必然之势,重心已由技术开发转向应用扩大

2020年3月日本东芝集团宣布福岛氢能研究领域FH2R项目建成,这座配备20MW光伏发电系统与10MW电解槽装置的制氢厂每小时可生产1200标准立方米的氢气,是目前世界上规模最大的可再生能源制氢工厂,是氢能源利用的一大里程碑。

日本为了实现能源独立,保障国家能源安全,将发展氢能作为国家的重要目标。除核能外,日本工业和日常生活中使用的能源大量依赖进口。2011年福岛核电站事故后,更是加剧了日本对外能源的依赖。氢能作为一种可再生的二次能源,有着清洁、高效、可长期大规模存储等优势,因而成为日本缓解能源危机实现能源独立的重要途径。

打造氢能社会首先要初步形成相对完整的氢能产业链体系。根据日本政府发布的氢能基本战略,截止到2020年氢能基本战略中第一阶段的目标已经基本完成,氢能技术的研发重点也开始变为以实现低成本商业化为目标。

二、日本氢能VS中国电能

1、日本氢能:必然之举也是无奈之举

日本选择氢能源其实是必然,也是不可能放弃的。无论日本政府或者日本的企业,是否宣布暂时放弃氢能源的开发,那只是缓兵之计而已。对于日本来说,想要彻底解决能源安全问题,氢能是目前唯一的办法。要理清楚这个逻辑,首先要从日本的国情谈起。

日本是一个四面靠海、面积狭小、资源贫瘠的国家,能源安全问题一直是悬在日本头上的达摩克利斯之剑,日本曾经因为被石油禁运,而几乎弹尽粮绝,所以日本做梦都想解决能源安全问题。而从燃油车过渡到电动汽车,对于日本的能源安全并没有什么帮助。因为电从哪来呢?

日本缺乏石油、煤矿资源,几乎都依赖进口,也没有充足的水能风能地热能,唯一能发展的能源就是核能,就这还发生了核泄漏事件。即使发展电动汽车,日本还是需要进口化石能源发电。对于日本来说,只有发展氢能才有可能解决能源安全问题。因为日本四面靠海,一旦海水低成本制氢技术被突破,日本无论是发电、供暖还是驱动汽车,都将使用氢能。

除了取之不尽用之不竭以外,氢气还有着较高的热值,比汽油更高,燃烧的副产物是水,也就意味着氢燃料汽车整个生命周期都不会产生污染。

然而,理想很丰满,现实很骨感。氢能源的普及依然面临很多的问题。

比如说氢气的成本问题,目前,日本制取氢气的成本约为170日元/标准立方米,氢气发电成本估计为97.3日元/千瓦时,什么概念呢?比电动汽车贵得多,和汽油接近(因为日本的油价较高),一款丰田Mirai行驶850公里大约需要400元的氢气,而电动汽车行驶500公里只需要100元人民币左右。日本希望在2030年将氢气的成本降低到30日元/标准立方米。(大约1.75元人民币每立方米)

再比如说,氢气的运输和储存问题,依然是全球性的难题,如何低成本、高安全、大规模的运输氢气,依然是个难题。

再比如说,氢燃料汽车的价格问题,氢燃料汽车要用到贵金属铂,而且本身的制造成本较高,目前丰田Mirai在日本的售价是710万日元(43万人民币),是日产聆风330万日元(20万人民币)的两倍。

虽然氢能的上限很高,但是在现阶段大规模的推广还面临很多问题,日本希望从石油直接过渡到氢能,目前看很难实现,因为中美已经发力了。

2、中国电能:弯道超车、全电社会

中国已经对全世界宣布,将于2060年实现碳中和,要实现这个目标,发展再生能源是必然之举。

目前火力发电在国内的发电结构之中仍然占了70%左右,但是,中国已经开始,光能、风能、氢能等新能源为转型方向,对于幅员辽阔的中国来说,我们有很多的再生能源还没有开发,这一点就是我们发展电能的关键原因,现如今中国的技术已经具备成为全电社会的条件。

不选择氢能作为主要发展方向,还有一个原因,那就是全世界83%的氢能源专利仍属于日本企业,日本的丰田公司,一家就独占了全世界48%的氢能源专利。如果发展氢能源,意味着未来还是会受制于人,在燃油车领域,在过去的几十年里,我们已经尝过了这种滋味,而电动汽车就是我们弯道超车的机会。

另外,我国幅员辽阔,在日本只需要几千个加氢站就能够覆盖需求,但是对于中国来说,一旦氢燃料汽车普及,至少需要数十万加氢站,才能够满足需求,而加氢站的建设成本要远远高于充电站。

但是电动汽车的普及也面临充能时间长,冬季续航衰减严重,高速续航衰减严重,电网负荷大等问题,不过这些问题,正在被慢慢解决。

我国为了解决能源危机问题,在电能方面花了大量的心血,日本对氢能源的研究也如火如荼地进行着,那么在这场新能源汽车之争中,中国与日本谁会胜出呢?你觉得呢?

来源:前沿材料,日经中文网,老司机侃侃车儿

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