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日本将氢能利用立为五十年国策 开发推广已走在世界前列

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氢是什么?对于它,你可能会给出很多“定义”。

它是组成水的分子元素之一,它是能让气球飞向高空的物质……

事实上,氢还有一种身份——重要的可再生资源。如今,它正越来越多地走入大众视野,并成为能源新趋势。以氢为燃料的燃料电池,利用氢和氧发电,只产生水,没有振动和噪音,实现了零排放。人们不仅可以利用天然气、液化石油气、乙醇等提取出氢,如果能够对海水进行电解,更是可以获得无穷无尽的氢。

值得注意的是,在氢能利用方面,日本走在了前列,不仅积累了大量的技术,而且开始建立普及的基础。

2015 Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas

丰田汽车推出的氢电池车MIRAI

将氢能利用作为国策

作为一个能源缺乏的国家,加之化石燃料未来会逐渐枯竭,日本历来重视可再生能源的开发利用,对氢能的利用更是重要的部分,并希望以此站在全球产业链的顶端。而为达到这一目标,日本早早就开始努力。

1978年,由于石油危机的冲击,为了转变能源和提高利用效率,实现能源供应体系的稳定,通商产业省工业技术院开始制定《月光计划》(1978至1993年),这是一个关于节能技术开发的长期计划,到1992年投入了1400亿日元(100日元约合5.14元人民币),以氢为燃料的燃料电池开发是其中的重要做成部分。

1982年,东芝公司在滨川崎工厂建设了50千瓦的燃料电池实验设备,在日本首次实现了发电。1991年,东京电力公司五井火力发电站建设了11兆瓦的发电设备,开始进行实证实验。

2013年6月,日本政府发表的《日本再兴战略——JAPAN is BACK》提出,要扩大家庭用燃料电池普及,从2015年开始要大力推广燃料电池车并实现全球最快普及。

该战略提出要实现燃料电池技术的低成本化,加速在日本市场利用燃料电池,推进尖端研究开发,实现彻底的标准化,降低成本,2030年家庭用燃料电池要达到530万台,占日本全部家庭数的约10%。同时要大力支援建设供应氢的基础设施,在2015年将燃料电池车投入市场,要修改关于燃料电池车和氢基础设施的规定,援助建设加氢站,普及速度要达到全球第一。

新能源和产业技术综合开发机构2014年7月30日公布了《氢能源白皮书》,介绍了氢作为能源利用的意义、建设氢社会的政策动向、制造、运输、储存、利用等的技术发展以及现在的课题和今后的方向等。白皮书预测2030年日本国内氢能源将达到1万亿日元的市场规模,2050年则将达到8万亿日元的市场规模。

截至2014年底,日本已经有埼玉县、东京都、神奈川县等11个都县政府建立了推广氢能的机构,并制定了在本地区推广氢能的计划。

研究给力 补贴到位

在日本,科研力量的跟进也为氢能的推进助一臂之力。

2001年,索尼、日立制作所、NEC公司就相继宣布开发面向移动机械的燃料电池。2001年3月19日,“燃料电池实用化推进协议会”正式成立,由相关企业、法人和团体组成,对于燃料电池实用化和普及的课题进行具体协商,提供政策建议,在会员企业努力解决课题的同时,还将意见反映给政府。

富士通公司则于去年12月15日宣布,从当天开始提供加氢站信息管理服务,帮助促进燃料电池车的普及。先在丰田汽车公司的燃料电池车“MIRAI(未来)”上应用,今后继续开发适应各种要求的服务。这是日本国内首家向汽车公司燃料电池车能够实施掌握加氢站位置和运转信息的加氢站信息管理服务。

除企业外,日本的大学也纷纷开展相关研究。

例如2014年12月,东北大学助教伊藤良一率领的研究小组宣布,他们开发出一种新型电极,利用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂,来制造燃料电池车所需的氢燃料。2015年3月,东北大学助教高木成幸率领的研究小组有开发出了利用铬制作大量储藏氢的化合物。

而在加大科研力度的同时,政府在氢能的补贴方面也十分到位。

2009年,日本在全球率先将家庭用燃料电池系统引入市场,日本政府就为此提供补贴。补贴包括工程费的一半以及机械费用(去除原有热水器费用23万日元)的一半。不过随着技术开发的进步,成本逐渐降低,补贴金额逐年递减,预计2015年度末将结束。

除国家补贴外,一部分地方政府也对购买家庭用燃料电池系统提供补贴。根据燃料电池普及促进协会统计,截至2014年8月20日,已经有211个地方政府提供这种补贴。

文/蓝建中 国际先驱导报

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