要問誰是行業(yè)最安全的能源,氫能通常不會被列入其中。要說氫能不能用在小型乘用車上,有人持觀望態(tài)度。要說氫能必然會成為這場能源轉(zhuǎn)型的潛力股,又沒人會反對......圍繞氫能的話題源源不絕,并在這兩年達到以前未有之巔峰。氫能的應用越來越廣,從工業(yè)到汽車領域,大家對于氫能的期待也越來越高。
2020年9月中國提出了2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”的目標,無論是從減碳還是能源安全的角度考慮,全力促進新能源的發(fā)展都是當務之急。而眾所周知的是,日本一直是全球氫能領域的引跑者,日本的氫能源專利占據(jù)全球30%以上,位居全球第一。日本如此加足馬力推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,目的何在?中日兩國關系在氫能領域又當如何發(fā)展呢?
作為一個國土面積小、資源匱乏、又四面環(huán)海的國家,除了海洋是日本天然可以依賴、可以稱得上取之不竭的資源,日本其他資源相對都比較匱乏。
但日本也不是一直都這么匱乏,也不是什么資源都匱乏。
首先,我們都知道的一點,日本漁業(yè)資源、森林資源、水能都十分豐富。其中,水資源多意味著水力發(fā)電、利用水制氫都十分占優(yōu)勢。
在礦產(chǎn)資源這一塊,日本雖然總體量不多,但還是有一些儲備,比如金礦、銀礦這類貴金屬不算少,比如地處火山帶而帶來煤炭、硫磺等資源儲備豐富(但日本煤炭雜質(zhì)多、開采困難,還需依賴進口),比如日本的銅礦、稀土資源也有大量儲備。
問題在于,日本資源種類雖然不算少,但大多數(shù)資源量都比較少,這也是為什么大家常常調(diào)侃日本酷愛買礦。
2020年3月,作為新國際資源戰(zhàn)略(New International Resource Strategy)的一部分,日本發(fā)布了關于如何確保關鍵礦產(chǎn)和材料供應鏈安全的最新觀點,呼吁調(diào)整礦產(chǎn)的重要性和政策工具,專注于與礦產(chǎn)回收相關的創(chuàng)新。
此外,日本的儲備將擴大到原來的七種礦產(chǎn)之外,并將儲備水平從國內(nèi)消費的60天提高到180天(部分礦產(chǎn))。
總體而言,要支撐起龐大的制造工業(yè),需要有充分的資源儲備,而在種種儲備中,石油和天然氣是日本進口的大頭。
我們都知道,日本的石油和天然氣嚴重依賴進口。這一現(xiàn)象,自上世紀七八十年代達到高峰??箲?zhàn)時期,日本就曾在中國東北地區(qū)搜尋過石油的蹤跡。
之所以需求量大,主要是經(jīng)歷“二戰(zhàn)”后的蕭條,日本重化工業(yè)等傳統(tǒng)資本密集型產(chǎn)業(yè),開始加速追趕,石油作為工業(yè)發(fā)展的基礎,用量蹭蹭上漲。
問題來了,很快70年代初和80年代初的兩次石油危機,讓高度依賴原油進口的日本備受打擊,陷入滯漲,經(jīng)濟發(fā)展受到嚴重阻礙。
這一情況也迫使日本采取一系列節(jié)能措施,并開始尋找新的替代品,也開始重視新能源。這一時期日本能源轉(zhuǎn)型的重心是“核電+液化天然氣”,前者供給足,后者則相對清潔。
2011年,福島核事故讓全世界震驚,讓日本、也讓其他核電大國對核電這一能源持保留態(tài)度。核電沒了,還能用什么?氫能似乎成為當時最合適的選擇。
2021年11月26日,日本經(jīng)產(chǎn)省修訂的《第6次能源基本計劃》將構建國際氫能供應鏈和擴大氫能推廣利用列為優(yōu)先和重點發(fā)展目標。同年12月16日,經(jīng)產(chǎn)省即將召開的清潔能源戰(zhàn)略專家會議的也將氫能發(fā)展作為重點議題??梢?,日本正加足馬力推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,希望通過部署全球氫能供應鏈揚長避短,搶占氫能領域技術高地和市場先機,躋身亞洲乃至全球氫能領導者之列。日本著力沖破氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展困境,全力推進氫能戰(zhàn)略:
日本氫能開發(fā)無法自給自足,推進多條技術路線布局氫能來源
日本因自身資源匱乏,氫能無法實現(xiàn)本土供給,需尋求海外進口解決。為此,日本在制氫路徑選擇上兼顧多條技術發(fā)展路線,建立廣泛的全球氫能供應渠道,追求氫能來源的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。一方面,日本以開展資源外交為主要思路,側(cè)重在海外資源豐富的地區(qū)進行制氫環(huán)節(jié)布局。日本將穩(wěn)步推進澳大利亞褐煤制氫、文萊天然氣重整制氫、新西蘭地熱制氫、沙特阿拉伯太陽能制氫等跨國合作項目布局,日本氫能專項研究機構HySTRA內(nèi)頭部企業(yè)定期開會探討并分工實施項目建設。另外,日本經(jīng)產(chǎn)省下轄NEDO除提供項目補貼給予高額資金支持外,還將發(fā)揮監(jiān)督職能,定期審核項目推進進程。同時日本將積極對外輸出碳捕集與封存(CCS)、“光觸媒”制氫等創(chuàng)新技術,助力伙伴國充分發(fā)揮本土資源稟賦,實現(xiàn)“灰氫”、“藍氫”生產(chǎn)綠色化,“綠氫”生產(chǎn)低成本化。另一方面,日本將同步推進本土氫能供應能力建設,重點發(fā)展電解水制氫路線,從革新技術及升級裝備的角度提高制氫效率、降低制氫成本,如研發(fā)大型化和模塊化電解水裝置及新型膜組件,削減制氫設備成本并提高設備耐用性。日本氫能供給受航運能力和地緣政治挑戰(zhàn),將攜手伙伴國建立穩(wěn)定供應體系
日本氫能供給依賴遠程海洋運輸,會受到國際航運和地緣政治穩(wěn)定性的直接影響,因此強大的物流運輸能力和良好的貿(mào)易關系是氫能產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定且可持續(xù)發(fā)展的保障。
下一步日本將著重加強氫能國際運輸體系建設。一是提升海上運輸能力。發(fā)揮日本造船業(yè)、航運業(yè)等產(chǎn)業(yè)固有優(yōu)勢和技術競爭力,利用綠色創(chuàng)新基金支持企業(yè)加速大型商用液氫運輸船的相關技術研發(fā),如將船載儲罐的結(jié)構設計為平底圓筒形提升容量、探索真空絕熱技術和絕熱材料的最佳組合提高運輸安全性等;二是推動國際化的儲運配套基礎設施建設。對內(nèi)制定新港口建設計劃,對外加大海外液氫裝運碼頭、供應設備、裝卸基地等基礎設施的投資建設,同時強化經(jīng)產(chǎn)省、NEDO及國土交通省協(xié)作,主導大型移動設備的氫填充方法、液化氫運輸船及接收站的裝卸設備等國際標準的制定。與此同時,日本將尋求構建穩(wěn)定的雙邊貿(mào)易關系,在選擇氫能合作伙伴時將地緣政治因素列為考量因素,打通兩國企業(yè)對話、政企溝通的雙向渠道,及時了解雙方需求,促進互利共贏。另外,日本有意主導和推進基于可持續(xù)發(fā)展標準框架和透明的溫室氣體核算為核心的國際氫價制定,以促進全球各國基于規(guī)則開展國際氫交易,進一步鞏固日本在國際氫能貿(mào)易中的地位。日本氫能商用規(guī)?;蛔?,政企聯(lián)動共建“氫能社會”
日本氫能發(fā)展受益于政府的巨額財政補貼和完善的法律法規(guī),但補貼和法令只能解決部分問題,日本氫能商業(yè)化仍處于早期階段,市場競爭力不足,擴大市場規(guī)模和消費需求成為亟待解決的難題。接下來日本將主要從氫能應用配套、應用模式方面入手突破市場化瓶頸。一是加強氫能商業(yè)化基礎建設。日本政府將與氫價值鏈推進協(xié)議會等產(chǎn)業(yè)界聯(lián)盟共同探討實施加氫站等氫能基礎設施建設方案,并推動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術和安全標準的建立,保證氫能產(chǎn)業(yè)市場化的規(guī)?;c安全性。二是實施氫能應用與消納新策略,提升經(jīng)濟性。日本政府將結(jié)合各地區(qū)情況,將當?shù)毓I(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源制氫等氫能進行資源整合并統(tǒng)籌規(guī)劃,聯(lián)動企業(yè)端構建完整的儲-運-應用環(huán)節(jié)兼?zhèn)涞膮^(qū)域工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)近距離消納,縮減遠程運輸與裝卸帶來的高昂成本,促進氫能市場推廣和消費量增長。此外,日本還將發(fā)揮其在氫能發(fā)電設備和燃料電池汽車領域的技術優(yōu)勢,進一步拓展海外市場。
從日本的全球供應鏈布局來看,其合作伙伴傾向于歐美、中東以及東盟地區(qū)國家。目前,雖有日企開始規(guī)劃和探索中日合作,但方向多集中于氫能應用角度,顯然是看重中國的市場潛力,并非為合力共促發(fā)展。因此,于氫能產(chǎn)業(yè)本就起步較晚中國而言,相比于日本與多國強強聯(lián)合以供應鏈形勢發(fā)展,中國將陷入單打獨斗的境地。未來在氫能技術革新和裝備升級方面將面臨更多技術及專利壁壘,同時日本與伙伴國共建儲運標準、貿(mào)易規(guī)則,會導致中國在拓展海外市場、參與跨國貿(mào)易時陷入被動境地。氫能作為戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè),若發(fā)展受阻,不僅限制中國的產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟發(fā)展,還將影響中國能源轉(zhuǎn)型、碳中和目標整體戰(zhàn)略的推進。因此,中國應審時度勢,在加速自身氫能發(fā)展的同時抓住契機,在求同存異的基礎上構建中日良性競合關系。第一,需完善戰(zhàn)略規(guī)劃及立法,并強化核心技術攻關。政府層面應盡快制定氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體戰(zhàn)略和清晰的路線圖,并在法律或行政法規(guī)層面形成制氫、儲運及應用等氫能產(chǎn)業(yè)鏈的專門立法,為氫能發(fā)展提供系統(tǒng)規(guī)劃和指導依據(jù)。同時聚焦各環(huán)節(jié)的技術薄弱點,加大CCS、新型催化劑、儲氫罐、燃料電池等關鍵核心技術攻關,提高國產(chǎn)化能力。第二,支持氫能應用均衡發(fā)展,鋪墊中日合作基礎。中國各個地區(qū)對于氫能支持的力度不同,但側(cè)重點多為交通領域,這導致中國從氫能應用角度開展國際合作存在一定的局限性。建議拓展氫能應用領域的支持范圍,加大支持力度,有利于進一步加強中日間企業(yè)的交流和合作。第三,探尋中日合作領域,共同開拓第三方市場。中國一方面可與日本在氫能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的規(guī)格、標準方面協(xié)調(diào)合作,另一方面,兩國可在“一帶一路”第三方市場的氫能產(chǎn)業(yè)項目及氫能產(chǎn)業(yè)示范推廣等領域發(fā)揮各自優(yōu)勢,開展具有深度與廣度的互補性合作,共同探索良好的氫能商業(yè)模式。此外,中國也應借鑒日本經(jīng)驗,統(tǒng)籌規(guī)劃國際合作路線,提高中國在國際氫能供應鏈中的參與度。