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日本“氢能社会”的构建(26页)


全球氢工业规模不断增长,呈现区域性分布。2017 年全球氢工业市场规模为2514.93 亿美元,同比增长 1.03%,2011-2017 年复合增速为 5.05%。2017 年亚太地区、北美、欧洲工业氢气市场规模占全球的比重分别为 42.6%、22.1%、20.6%,合计占比达 85.3%,区域性分布明显。


日本政府推进氢工业进入实质阶段。2017 年 12 月制定的“氢能源基本战略”,为建立无碳“氢能社会”提出具体发展目标和实施路径,到 2030 年日本氢气产量从 2017 年的 200 吨上升至 30 万吨,氢气售价(加氢站价格)从 100 日元/方下降至 30 日元/方,加氢站从约 100 座上升至 900 座,乘用车/巴士/叉车分别从 2000/2/40 辆上升至 80/0.12/1 万辆,ENE-FARM 安装数量从 22 万台上升至530 万台。


目前日本副产氢是主要来源,未来海外进口将成为重要补充。日本制氢主要采用盐水电解(氯碱工业),占比为 63%,天然气、乙烯、焦炉煤气、甲醇制氢占比分别为 8%、7%、6%、6%。氯碱、钢铁企业副产氢可通过变压吸附(PSA)技术分离提纯,成本较低,成为目前日本重要的氢气来源。受本土自然资源禀赋的限制,日本未来更倾向于优先考虑从海外进口氢能。


氢的规模储运是氢能应用的关键。日本的氢能源运输主要以液化氢、有机物甲基环己烷和氨运输三种方式为主。氢的单位体积能量密度低,约为天然气的三分之一左右,因此实现高密度储运成为氢能产业链发展的重要关键。


多方合作推进加氢站建设。2018 年 3 月 5 日日本 11 家汽车公司、基础设施公司、金融机构成立了旨在体系化建设氢燃料电池车(FCEV)加氢站的“日本加氢站网络公司”( JHyM),日本政府为新建加氢站的建设费提供部分补贴。


日本政府多维度支持下游应用发展。为了实现氢能源发展战略目标,日本政府通过提供补助的形式对氢能源的技术研究和使用推广予以资金支持,其主要通过对氢和燃料电池技术开发、家庭用燃料电池系统和燃料电池、燃料电池车购买给予补贴,以扩大氢能产业链下游应用。此外,未来氢能发电有望成为氢能应用的重要领域。


在能源短缺和环境恶化双重压力下,可持续清洁能源的开发需求日益迫切。氢能是一种二次能源,可以通过一定的方法利用其它能源制取,被视为 21 世纪极具发展潜力的清洁能源。氢能具有以下特点:(1)热值高,氢的热值为 142351 kJ/kg,是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,大约是汽油热值的 3 倍;(2)燃烧性能好,与空气混合时有广泛的可燃范围,且燃点高,燃烧速度快;(3)氢本身无毒,属于清洁能源,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用;(4)利用形态和形式多,可以气态、液态或固态金属氢化物出现,能适应贮运及不同应用环境的要求。


氢能源产业链上游是氢气的制备,主要技术方式有传统能源的热化学重整、电解水和光解水等;中游是氢气的储运环节,主要技术方式包括低温液态、高压气态和固体材料储氢;下游是氢气的应用,氢气应用可以渗透到传统能源的各个方面,包括交通运输、工业燃料、发电等,主要技术是直接燃烧和燃料电池技术。


全球氢工业规模不断增长,呈现区域性分布。2017 年全球氢工业市场规模为2514.93 亿美元,同比增长 1.03%2011-2017 年复合增速为 5.05%2017 年亚太地区、北美、欧洲工业氢气的市场规模分别为 1071.36555.80517.57 亿美元,占全球的比重分别为 42.6%22.1%20.6%,合计占比达 85.3%,区域性分布明显。中国和印度等亚太发展中国家经济快速增长带动了亚太地区对氢能等清洁能源的需求。


日本对化石能源依赖度高。根据 BP 能源统计,2018 年日本一次能源消费量为 4.54亿吨油当量,其中石油、天然气、煤炭、核能、水电、可再生能源消费占比分别为 40%、22%、26%、2%、4%、6%,化石能源(石油、天然气、煤炭)消费占比高达 88%。日本于 2011 年 3 月 11 日发生大地震引发海啸导致发生福岛核泄漏事故,其核能占比从2010 年的 13%下滑到 2012 年的 1%,化石能源占比则从 82%上升至 94%。另外,从1965 年以来经历了 50 多年的发展,日本可再生能源占比仅从 0%提升至 2018 年的 6%,增长速度缓慢。日本对化石能源依赖性强、可再生能源发展缓慢,且自身能源匮乏,寻找替代能源是大势所趋。


发展氢能有助于控制二氧化碳排放。自1965 年至2018 年全球二氧化碳排放量从112 亿吨增加至 337 亿吨,期间复合增速为 2.1%。1997 年 12 月在日本京都世界气候大会上国际公约缔约方通过了《京都议定书》,明确了附件 I 国家的温室气体减排义务,目标是在 2008 年至 2012 年的第一承诺期内,附件一国家温室气体排放量在 1990 年的基础上平均降低 5.2%,其中欧盟、美国(之后退出协议)、日本分别减少 8%、7%、6%。2015 年 12 月 12 日在巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》,主要目标是将本世纪全球平均气温上升幅度控制在 2 摄氏度以内。据新华网报道,日本温室气体排放量占全球总排放量的 4%左右,日本政府设定的减排目标是到 2030 年温室气体排放量比 2013年降低 26%。











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