2011年3月,，東京的櫻花落地速度大概比每秒5厘米快了一點,。

一場九級強震襲擊日本,，隨后而來的海嘯對日本東北部地區(qū)造成毀滅性破壞,，也包括其中的福島核電站,。

受制于有限的陸地面積和自然資源，日本的能源安全一直備受關(guān)注,。福島核電站事故讓日本的核電走向歷史的角落,。日本開始滿世界地尋找比核能更安全、更清潔的能源,。

福島核電站事故只是“后一根稻草”,。事實上，日本發(fā)展新型能源早已勢在必行,。

一方面,，日本人口密集、能源消費量大,、資源匱乏,、災(zāi)難頻發(fā)，為保證能源安全,，新型替代能源成為日本能源發(fā)展的唯yi出路,；

另一方面，包括日本在內(nèi)的眾多發(fā)達國家都有減少碳排放的壓力,。為應(yīng)對氣候變化的加劇,，日本又提出了2050年前CO2排放量比1990年減少80%的目標(biāo)，促使新能源替代傳統(tǒng)能源是必然選擇,。

基于眾多考量,，日本把目光投向氫能。事實上,，氫能源被譽為21世紀的“終ji能源”,，有望成為下一代的基礎(chǔ)能源。而燃料電池,，則是氫能直接的載體,。

接下來我們將從日本能源發(fā)展歷史的角度來分析，為什么氫能源可能成為未來能源的主角,。

1973年,，次石油危機爆發(fā)。日本強烈感受到能源安全對國家,、經(jīng)濟和社會生活的重要性,。同年,，日本成立“氫能源協(xié)會”，以大學(xué)研究人員為中心開展氫能源技術(shù)研發(fā),，氫能源與燃料電池的發(fā)展從此拉開了序幕,。

氫能源發(fā)展歷程

1973年

成立“氫能源協(xié)會”，以大學(xué)研究人員為中心開展氫能源技術(shù)研發(fā),。

2008年

燃料電池商業(yè)化協(xié)會（GCCJ）制定2015年向普通用戶推廣燃料電池車計劃,。

2013年

安倍政府推出的《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，把發(fā)展氫能源提升為國策,，并啟動加氫站建設(shè)的前期工作,。

2014年

內(nèi)閣修訂《日本在復(fù)興戰(zhàn)略》，發(fā)出建設(shè)“氫能源社會”的呼吁,。

第四次《能源基本計劃》,，將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，提出建設(shè)“氫能源社會”,。

公布《日本氫和燃料電池戰(zhàn)略路線圖》

2015年

安倍政府在實施政方針演說中表達了實現(xiàn)“氫能社會”的決心,，旨在繼續(xù)建造燃料電池加氫站之后，通過氫能發(fā)電站的商業(yè)運作來增加氫能流通量并降低價格,。

NEDO出臺氫能源白pi書,，將氫能源定位為國內(nèi)發(fā)電的第三支柱。

1. 制氫：零碳+低成本制氫是終ji目標(biāo)

根據(jù)日本氫能源發(fā)展戰(zhàn)略,，日本計劃了兩種并行的制氫路線：一是海外進口廉價氫氣,；二是國內(nèi)可再生能源制氫。

日本國內(nèi)資源稟賦較差,，海外制氫成為日本氫燃料的重要來源,。

海外制氫的方法主要有以下兩種：

利用海外廉價褐煤制氫

利用可再生能源稟賦條件好，發(fā)電成本的低的國家電解水制氫,。

實施海外制氫的首要目標(biāo)就是建立供應(yīng)鏈氫能供給體系,。

2014年，川崎重工業(yè)公司計劃利用在澳大利亞沒有用武之地的褐煤提取氫氣,，冷卻到零下253度,，制成液態(tài)氫。再利用的輪船,，像運輸LNG（液化天然氣）一樣運往日本,。

為了向日本運輸氣態(tài)氫，該公司開發(fā)出了“SPERA氫”技術(shù),。通過利用甲苯吸附氫氣,，實現(xiàn)了常溫常壓下的大量運輸。利用這一技術(shù),，氫就能夠像汽油一樣在常溫常壓下運輸,，實現(xiàn)對現(xiàn)有設(shè)備的充分利用,。

2018年4月12日,，日本川崎重工與澳大利亞政府達成一致,，雙方將攜手開展一個價值5億澳元（約合3.88億美元）、為期4年的煤制氫試點項目,。這是煤制氫技術(shù)從試驗走向市場的一次重大嘗試,。其后，日本先后同新西蘭,、文萊,、挪威等開展氫能合作，日本海外制氫項目陸續(xù)落成,。

另一方面,，在國內(nèi)可再生能源制氫方面，目前日本國內(nèi)主要的制氫方法主要有以下幾種：工業(yè)副產(chǎn)氫,、化石燃料制氫,、水電解制氫、生物質(zhì)能制氫/高溫分解和光催化劑制氫等,。

2. 氫能源的運輸和儲存是氫能源應(yīng)用的關(guān)鍵

由于海外制氫成為日本獲取氫氣的重要來源,，優(yōu)化長途運輸和長期儲存也就成了日本在儲運方面面臨的主要問題，氫供應(yīng)鏈的成本結(jié)構(gòu)是海外氫供應(yīng)經(jīng)濟的可行性的關(guān)鍵性因素,。

對于長途儲運來說,，氫氣通過壓縮、液化,、有機氫化物吸附或者轉(zhuǎn)化為其他氣體（如NH3）和合成甲烷（CH4）,，不僅可以增加氣體密度、提高單位質(zhì)量的熱氫值,，而且也能夠提高氫氣的運輸效率,、延長氣體的儲存時間，避免消散,。

日本的海外氫能源儲運主要有液化氫,、有機物甲基環(huán)己烷和氫-氮結(jié)合運輸三種方式。

3. 燃料電池的應(yīng)用：家用燃料電池,、燃料電池汽車是構(gòu)成氫能社會的基礎(chǔ)

日本的燃料電池在商業(yè)化應(yīng)用方面世界,，主要有家庭用燃料電池?zé)犭娐?lián)供應(yīng)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)用/產(chǎn)業(yè)用燃料電池以及燃料電池車,。

在家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供應(yīng)系統(tǒng)方面,，日本家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)ENE-FARM通過天然氣重整制取氫氣，再將氫氣注入燃料電池中發(fā)電,，同時用發(fā)電時產(chǎn)生的熱能來供應(yīng)暖氣和熱水,，整體能源效率可達90%,。

根據(jù)日本氫能源戰(zhàn)略的基本計劃，家用燃料電池系統(tǒng)市場銷售目標(biāo)到2020年達到140萬臺,，2030年達到530萬臺,。

就業(yè)務(wù)用/產(chǎn)業(yè)用燃料電池方面，業(yè)務(wù)用/產(chǎn)業(yè)用燃料電池與家庭用燃料電池工作原理相似,，都是通過在燃料電池中氫氣和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電,，不同的是業(yè)務(wù)用燃料電池更多的是將城市煤氣作為燃料制取氫氣。

4. 燃料電池車的普及離不開加氫站的投資建設(shè)

加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的燃氣站,，作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施,。日本一直都以構(gòu)建氫能社會為國家發(fā)展目標(biāo)，其加氫站密度目前世界排名di一,。

截至2017年底,，日本公共加氫站數(shù)量為91座，根據(jù)日本氫能源基本戰(zhàn)略,，2020年要達160個,，2025年要達到320個，2030年要增加到900個,，到2050年加注站的經(jīng)濟效益將超過加油站,，并逐步替代加油站。

日本主要通過政府高額補助和企業(yè)聯(lián)合開發(fā)兩種方式來加快加氫站戰(zhàn)略布局,。其中,，在企業(yè)聯(lián)合開發(fā)方面，2018年3月6日,，豐田汽車公司,、日產(chǎn)汽車公司共11家公司，成立了旨在體系化建設(shè)氫燃料電池車（下稱“FCEV”）加氫站的“日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司”（JHyM）,。在氫能源基本戰(zhàn)略中被定位為“加氫建設(shè)的推動者”,。

國內(nèi)發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)鏈具有必然性與可行性

1. 氫能源發(fā)展的必然性

作為zui大的能源消費國，我國資源稟賦相對較差,，石油,、天然氣等能源短缺，石油進口率67.4%,，天然氣進口率39%,，對外依存度較高。煤炭資源豐富,，探明儲量世界*2位,，但發(fā)展粗放，不利于未來的可持續(xù)發(fā)展,。同時,，從我國的能源結(jié)構(gòu)來看,，我國過度依賴煤炭。 

從長期來看,，我們所面臨的能源困境是不斷增加的能源消費,，zhong都會化作熱量擴散并且伴隨著溫室氣體CO2的產(chǎn)生。氫作為能源載體具有零碳,、,、可儲能、應(yīng)用場景豐富,、安全可控等優(yōu)勢，促進我國能源轉(zhuǎn)型升級,，可作為我國未來基礎(chǔ)能源,。

2. 氫能源發(fā)展的可行性

從供給來看，zhong國擁有豐富的氫能源基礎(chǔ),。

在制氫方面,，我國是產(chǎn)氫大國，具有豐富的氫能源基礎(chǔ),，當(dāng)前每年化工廠副產(chǎn)氫氣超過300萬噸,。

我國具有豐富的煤炭資源和可再生資源。通過可再生能源電解水制氫和煤炭制氫+CCS具有經(jīng)濟可行性,，*可以支撐我國低成本氫能源的發(fā)展愿景,。

與此同時，我國對氫能的需求巨大,。在氫能源的利用方面,，以交通運輸和儲能為主的應(yīng)用場景潛在市場需求大。中國具有世界zui大的新能源汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),，同時氫能產(chǎn)業(yè)鏈長參與機會多,，符合眾多傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級之需求。

在政策層面,，我國政府高度重視發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè),。2019年全國政協(xié)十三屆二次會議（兩會）將氫能寫入《政府工作報告》，與會代表提出健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，繼續(xù)推進加氫站,、燃料電池汽車購置補貼的建議，將氫能產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提上了新的高度,。

3. 我國氫能發(fā)展將結(jié)合自身特色

日本結(jié)合燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)推廣燃料電池汽車的方式顯然不符合中國國情,。

目前，我國已經(jīng)探討了幾條適合國情的路線：

先商后乘路線：采用在公交車輛,，工程車輛等商用車推廣燃料電池,，規(guī)?；杀窘档秃笤僭诔擞密囶I(lǐng)域推廣的路線。

一方面,，商用車因為應(yīng)用場景較乘用車輛集中,，行駛路徑單一，在制定區(qū)域進行制氫,、儲氫,、加氫完成度高，可操作性較強,。另一方面,，燃料電池具備低溫運行，大功率動力做功的特性,，符合商用車在特定領(lǐng)域的需求,。

當(dāng)商用車規(guī)模化的推廣將帶動產(chǎn)業(yè)鏈的完善,，為后期乘用車的推進奠定基礎(chǔ),。

燃料電池（增程式）路徑的提出：針對當(dāng)前國內(nèi)小功率燃料電池技術(shù)上難以滿足中型、重型車輛驅(qū)動,，大功率燃料電池成本過高的情況,，采用燃料電池用作鋰電池增程器的設(shè)計可以滿足驅(qū)動條件。

不同于乘用車輛,，商用車輛較大的空間滿足同時布局兩種動力的條件,，協(xié)同相比純電動車輛增加續(xù)航里程，又能夠彌補小功率燃料電池動力不足的缺陷,。

2019年有望成為氫產(chǎn)業(yè)商業(yè)化之元年,。

雖然當(dāng)前燃料電池車輛存量僅為千余輛，氫能相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施仍遠不完善,，且是否把燃料電池當(dāng)作推廣類比于鋰電池新能源車2009年十城千輛推廣工程的階段仍有爭議,。但在政策補貼疊加和技術(shù)進步支持下，未來數(shù)年氫能勢必與內(nèi)燃機,、鋰電池,，氫能產(chǎn)業(yè)長期共存并占據(jù)一席之地，行業(yè)當(dāng)前具備爆發(fā)潛質(zhì),。

氫能社會,，未來已來。