日本作為一個島國,資源匱乏,能源進口依賴非常嚴(yán)重。尤其是在1973年第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā)后,引發(fā)了全球石油危機,作為石油消耗國的日本損失巨大。從那個時候開始日本開始尋找解決能源危機的出路,氫作為綠色能源計劃“陽光計劃”的一部分被廣泛研究,該計劃還包括太陽能和風(fēng)能。
在90年代初,日本開始實施“世界能源網(wǎng)絡(luò)計劃”,對于氫能源和燃料電池開始進行基礎(chǔ)性研究。作為元素周期表第一位的元素,氫能源不管是清潔還是利用率都有著天然優(yōu)勢。氫氣燃燒熱值很高,在同樣重量下,可以產(chǎn)生四倍于天然氣的熱量;另外,氫和氧燃燒后生成水,從能源利用和碳排放角度來看,氫能源都能完美契合日本的低污染要求。在2011年福島核電站事故以后,日本開啟零核電時代,以氫能為主的可再生能源得到快速發(fā)展。
經(jīng)過這四五十年的研究,日本已經(jīng)儲備了足夠的氫能制造、儲備、運輸及利用的技術(shù),掌握全世界70%的氫能源技術(shù)專利。利用自己領(lǐng)先的技術(shù),日本可以在全球產(chǎn)業(yè)鏈中輕松地建立自己的護城河。2014年,豐田推出第一款商用氫動力汽車Mirai(日語中“未來”的意思)。2016年,本田推出了清潔燃料電池(Clarity Fuel Cell)。日本川崎重工設(shè)計建造了世界上第一艘氫運輸船Suiso Frontier。

如果中美歐都配合使用氫能源,那豈不是諾大的世界都將被日本卡脖子?中美歐哪一個單獨拎出來都是一個天量的市場!如此龐大的市場怎么會輕易讓人技術(shù)封鎖呢?我們曾經(jīng)考慮過和日本合作,用市場換取氫能源技術(shù),隨著日本脫亞入美,情況就變得復(fù)雜。
氫的制取
氫氣屬于“二次能源”,雖然是一種非常清潔的能源,但獲取并不像石油、天然氣一樣天然存在于地球上,它需要被制造出來。按照生產(chǎn)過程分類,工業(yè)氫一般分為高碳制取的“灰氫”、低碳制取的“藍氫”、零碳制取的“綠氫”。
灰氫都是通過傳統(tǒng)化石能源(石油、天然氣、煤炭)與水反應(yīng)制氫;如果將生產(chǎn)過程中的碳捕捉封存起來(碳封存),這部分氫則被稱為“藍氫”;綠氫是指利用可再生能源(核能、風(fēng)能、太陽能等)清潔能源,以電解水的方式制取氫。
日本的氫技術(shù)發(fā)達,偏偏可再生能源不足,制氫依靠戰(zhàn)略盟友澳大利亞的褐煤制氫,純氫氣發(fā)電成本是1度電97.3日元(合5.46元人民幣),一點都不便宜。中國每年約3000萬噸的氫氣產(chǎn)量來自煤制氫、天然氣重整制氫等非清潔來源,制氫的成本與汽油和柴油接近。
氫能源汽車
氫能源汽車運行方式有兩類,一類是內(nèi)燃機汽車,一類是燃料電池汽車。前者使用氫氣做燃料,產(chǎn)生的熱能為汽車提供動力,類似化石能源;后者燃料電池,氫氣和氧氣從電堆入口進入,通過電化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生電流,驅(qū)動車輛行駛。

日本的體量太小了,即使是舉國之力做出一項改變世界的技術(shù),想借此技術(shù)讓其他大國服軟,改變世界地位格局,還是不太可能。當(dāng)年液晶和等離子爭奪下一代顯示技術(shù)的天下,縱然等離子擁有技術(shù)優(yōu)勢,但它卻輸在失去了市場,液晶憑借著中國龐大的市場完成了快速的技術(shù)迭代,最后全面取代等離子。氫燃料汽車這種應(yīng)用型的技術(shù)更是離不開市場,除了汽車本身還包括了制氫、儲氫、加氫等一系列的基礎(chǔ)建設(shè),中美歐哪個市場更適合氫能源的快速推廣,大規(guī)模基建呢?
中國沒有燃油車產(chǎn)業(yè)的歷史包袱,也沒多少發(fā)動機變速箱的積累,電動時代,我們直接繞過這兩座大山,跟百年車廠現(xiàn)在一個起跑線甚至部分領(lǐng)先,競爭力提高許多。中國不是不想用氫燃料,是因為氫燃料現(xiàn)在太不成熟,技術(shù)發(fā)展還不成熟。氫能源汽車的整個上下游產(chǎn)業(yè)鏈(氫氣提純、儲存運輸、加氫站、氫燃料電池)的核心設(shè)備及技術(shù),都是日韓、歐美壟斷。如果我國大面積鋪開氫能源車的應(yīng)用,又會像內(nèi)燃機汽車那樣給西方國家做嫁衣。
鋰電池為代表的的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈,中國已經(jīng)取得了比較大的領(lǐng)先優(yōu)勢。中國煤炭儲量豐富,發(fā)電不愁,中國電力科技已走在世界之巔,現(xiàn)成的完備的發(fā)電廠輸配電網(wǎng)絡(luò)擱置不用,再花大錢去建設(shè)制氫工廠、氫氣儲運網(wǎng)絡(luò)、加氫站(電動車是停車場充電樁),是不是有點得不償失。
中國做電動車非常符合現(xiàn)在國情需求。在技術(shù)最終決出勝負(fù)之前,咱們肯定是所有技術(shù)路線都要走的,氫能源還是可以關(guān)注的,但至少在中短期,它只能是作為鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的一個補充。