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氫能被認為是脫碳社會的王牌。日本正在大力研發(fā)氫能，不僅是為了實現氣候目標，也是為了使該國成為世界上第一個氫經濟體，引領全球市場。
在氫能的開發(fā)和應用方面，日本的交通網絡處于領先地位——日本汽車業(yè)已經研制了各種氫能運輸工具，包括公共汽車、卡車、列車等，新加坡《聯(lián)合早報》網站在最近的報告中指出，與電動汽車相比，氫能汽車加注時間較短，這使得它在遠程運輸方面具有優(yōu)勢。目前，日本企業(yè)正在研發(fā)氫動力飛機。
建設“氫能社會”
在全球變暖的背景下，尋找綠色能源已逐漸成為世界各國的關鍵任務之一，而清潔、無污染的氫能被視為“完美能源”，也被認為是實現碳中和的關鍵。根據國際氫能委員會的預測，到2050年，氫能的市場規(guī)模將達到2.5萬億美元。歐盟委員會聯(lián)合研究中心表示，到2050年，氫能將占歐盟最終能源消耗的10%-23%；據英荷殼牌石油集團估計，到2100年，氫能將占全球能源消耗的10%。
在這場能源競賽中，日本走在了前列，氫能逐漸成為世界各國競爭的重要綠色能源。
日本在能源安全方面一直有危機感。早在20世紀70年代，當石油危機發(fā)生時，日本就開始研發(fā)氫技術，1973年成立了“氫能源協(xié)會”。據《聯(lián)合早報》報道，福島核泄漏事件后，時任總統(tǒng)安倍晉三提出建設“氫能社會”目標。2017年12月，日本制定了《氫能基本戰(zhàn)略》。2018年7月，日本制定了《第五次能源基本計劃》。今年3月12日，日本經濟產業(yè)省發(fā)布了新版《氫能與燃料電池路線圖》，旨在到2030年提高氫能在能源結構中的比例。
“氫”裝上路
為建設“氫能社會”日本在多個領域下了很大的功夫，交通領域當仁不讓的走在前列，日本汽車業(yè)加大了研發(fā)各種氫能運輸工具的力度。
例如2014年，豐田推出了世界首款氫能量產車“未來”（MIRAI），2020年12月，豐田宣布第二代MIRAI在日本市場正式上市，最大續(xù)航里程可達850公里。此外，2017年在日本首次投入使用大容量氫燃料電池的公交車。去年東京奧運會期間，運動員通勤使用的氫燃料電池汽車——包括MIRAI和氫燃料電池巴士的后面是位于東京都江東區(qū)豐州的加氫站。該加氫站占地面積2000平方米，每小時可提供4輛燃料電池汽車加氫，而制造氫氣的原料來自殼牌集團提供的碳中性液化天然氣。
用于物流的大型氫能卡車是日本各大汽車公司積極開發(fā)的熱點。例如2018年，豐田正式展示了第二代氫燃料電池卡車。作為一輛零排放半掛卡車，升級后的續(xù)航里程達到483公里。今年2月，豐田汽車集團的豐田通商等公司在洛杉磯港推出了氫燃料電池驅動卡車和大型機械的實證項目。
與電動汽車相比，氫能汽車的加注時間更短，這使得它們在遠程運輸方面具有優(yōu)勢。如今，日本專注于遠程運輸，如氫能飛機和快速鐵路，并明確了投放市場的目標。
東日本旅客鐵道株式會社（JR East）的氫能列車將于2030年推出。據日本廣播協(xié)會（NHK）報道，今年3月底，這家企業(yè)在神奈川縣的一些路線上對“Hybari”進行相關測試?！癏ybari”列車由JR East、日立和豐田共同開發(fā)。氫氣箱安裝在氫氣列車的車頂上，氫氣被輸送到車身下部的燃料電池中，并通過與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應產生電力，列車的最高速度可達每小時100公里。
該公司指出，盡管氫能列車的行駛速度略低于其他列車的120-130公里，且成本高于普通列車，但由于其攜帶氫燃料與鋰離子電池，在行駛過程中不會排放廢氣與二氧化碳，燃料電池只會排放水，不需要設置高架電纜或變電所，這可以大大降低維護成本。
此外，川崎重工還與歐洲主要飛機制造商合作研究氫動力飛機。據日本6月20日《讀賣新聞》報道，川崎重工計劃在2040年之前研發(fā)氫動力飛機零部件并實際投入使用。據報道，川崎重工計劃從2030年開始向海外飛機制造商提供發(fā)動機零部件和油箱，并計劃進行陸地測試。預計到2050年，銷售額將達到數百億日元。預計研發(fā)成本為180億日元，其中90%以上是政府支持的日本新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）提供補貼。
仍然面臨著許多挑戰(zhàn)
根據國際氫能委員會的預測，在交通運輸領域，氫能的使用預計每年可以減少1/3的碳排放。盡管氫燃料電池汽車的優(yōu)勢非常突出，但它們仍然面臨許多問題。
最重要的是氫燃料價格較貴。目前，充電站的建設和化學催化的成本都非常昂貴，這也是氫燃料電池汽車不能廣泛商業(yè)化的主要原因。
為了降低氫燃料的成本，川崎重工建造了世界上第一艘運輸液化氫的專用船。據日本政府官方網站6月23日報道，川崎重工的液化氫運輸船于今年2月成功進行了海上運輸示范試驗。這艘船裝載了澳大利亞生產的氫氣，然后通過海上航線運回日本神戶港。據路透社報道，日本計劃到2030年每年進口30萬噸氫氣，這無疑可以降低日本使用氫燃料的成本。
氫能發(fā)展面臨的另一個問題是目前加氫站數量較少，截至2020年底，日本已建成142座加氫站，數量明顯不足。
此外，氫能的成功最終可能取決于社會是否愿意為此付出代價。彭博社能源財經預測，未來10年，全球將需要投資1500億美元才能將氫成本降低到具有競爭力的水平。
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