氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础?019年1—3月，韓國(guó)、歐盟和日本陸續(xù)發(fā)布了氫能領(lǐng)域的最新規(guī)劃。
韓國(guó)政府出臺(tái)《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線(xiàn)圖》
2019年1月，韓國(guó)政府發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線(xiàn)圖》，希望以氫燃料電池汽車(chē)和燃料電池為核心，把韓國(guó)打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國(guó)家，到2040年創(chuàng)造出43萬(wàn)億韓元的年附加值和42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，韓國(guó)政府將重點(diǎn)在氫燃料電池汽車(chē)，加氫站，氫能發(fā)電，氫氣生產(chǎn)、存儲(chǔ)和運(yùn)輸，安全監(jiān)管等方面采取措施。
韓國(guó)政府認(rèn)為，發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)能夠減少溫室氣體和細(xì)顆粒物排放，幫助實(shí)現(xiàn)能源多元化，降低海外能源依存度;能夠在交通運(yùn)輸領(lǐng)域(汽車(chē)和船舶制造)和能源領(lǐng)域(氫能發(fā)電)創(chuàng)造新市場(chǎng)和新產(chǎn)業(yè);氫氣生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠帶動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)，培育一批中小企業(yè)和骨干企業(yè)，成為國(guó)家未來(lái)增長(zhǎng)引擎。
因此，2018年8月韓國(guó)政府將“氫能產(chǎn)業(yè)”確定為三大創(chuàng)新增長(zhǎng)戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一。9月，韓國(guó)產(chǎn)業(yè)通商資源部成立氫能經(jīng)濟(jì)推進(jìn)委員會(huì)，并著手制定《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線(xiàn)圖》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《路線(xiàn)圖》)。2019年1月，經(jīng)過(guò)跨部門(mén)協(xié)商，文在寅總統(tǒng)正式發(fā)布該《路線(xiàn)圖》，宣布韓國(guó)將大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)全球氫能市場(chǎng)發(fā)展。
《路線(xiàn)圖》的愿景是以氫燃料電池汽車(chē)和燃料電池為核心，將韓國(guó)打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國(guó)家。具體來(lái)說(shuō)：到2040年，使韓國(guó)氫燃料電池汽車(chē)和燃料電池的國(guó)際市場(chǎng)占有率達(dá)到世界第一;使韓國(guó)從化石燃料資源匱乏國(guó)家轉(zhuǎn)型為清潔氫能源產(chǎn)出國(guó)。韓國(guó)政府提出，如果該路線(xiàn)圖順利落實(shí)，到2040年可創(chuàng)造出43萬(wàn)億韓元的年附加值和42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，氫能產(chǎn)業(yè)有望成為創(chuàng)新增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿Α！堵肪€(xiàn)圖》主要涉及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展五大領(lǐng)域。
(一)氫燃料電池移動(dòng)出行
目標(biāo)：到2040年，累計(jì)生產(chǎn)620萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)，建成1200座加氫站。
(1)到2040年，使氫燃料電池汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)量達(dá)到620萬(wàn)輛。
其中，290萬(wàn)輛面向韓國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，330萬(wàn)輛用于出口，包括氫燃料電池轎車(chē)、氫燃料電池巴士、氫燃料電池出租車(chē)、氫燃料電池卡車(chē)。
在氫燃料電池轎車(chē)方面，目前韓國(guó)的累計(jì)產(chǎn)量為1800輛，政府計(jì)劃到2022年將累計(jì)產(chǎn)量提升至8.1萬(wàn)輛，其中6.5萬(wàn)輛面向韓國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，1.6萬(wàn)輛用于出口，并使膜電極組件、氣體擴(kuò)散層等主要零部件的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。到2025年，建成年產(chǎn)量達(dá)10萬(wàn)輛的生產(chǎn)體系，屆時(shí)氫燃料電池轎車(chē)售價(jià)有望降至目前的一半，即3000萬(wàn)韓元(約合人民幣19萬(wàn)元)左右，基本與燃油車(chē)價(jià)格持平。
在氫燃料電池巴士方面，韓國(guó)計(jì)劃2019年在7個(gè)主要城市推廣35輛氫燃料電池巴士，到2022年增至2000輛，到2040年進(jìn)一步增至4萬(wàn)輛。在氫燃料電池出租車(chē)方面，將于2019年在首爾地區(qū)進(jìn)行試運(yùn)行，到2021年推廣至主要大城市，力爭(zhēng)到2040年達(dá)到8萬(wàn)輛。
在氫燃料電池卡車(chē)方面，將于2020年啟動(dòng)研發(fā)及測(cè)試，到2021年推廣至垃圾回收車(chē)、清掃車(chē)、灑水車(chē)等公共領(lǐng)域，其后逐步擴(kuò)大至物流等商業(yè)領(lǐng)域，力爭(zhēng)到2040年達(dá)到3萬(wàn)輛。
(2)到2040年，建成1200座加氫站。
目前，韓國(guó)共有14座加氫站，計(jì)劃到2022年增至310座，到2040年進(jìn)一步增至1200座。為此，韓國(guó)政府將：在加氫站取得經(jīng)濟(jì)效益前為其提供設(shè)備安裝補(bǔ)貼，并考慮新設(shè)加氫站運(yùn)行補(bǔ)貼，為加氫站的設(shè)立和發(fā)展提供財(cái)政支持;將加強(qiáng)與SPC集團(tuán)合作，將現(xiàn)有的液化石油氣(LPG)加氣站和壓縮天然氣(CNG)加氣站轉(zhuǎn)換為可加氫氣的融復(fù)合加氣站;將放寬選址、距離等方面的限制，允許在城市中心區(qū)和公共辦公區(qū)等主要城市中心地帶建設(shè)加氫站;制定司機(jī)自助加氫方案;充分利用“監(jiān)管沙盒”制度，放寬管制以積極吸引民間資本參與氫能產(chǎn)業(yè)投資。
(二)氫能發(fā)電
目標(biāo)：到2040年，普及發(fā)電用、家庭用和建筑用氫燃料電池裝置。
(1)到2040年，普及發(fā)電用氫燃料電池裝置，使其總發(fā)電量達(dá)到15吉瓦(相當(dāng)于韓國(guó)2018年全年發(fā)電總量的7%～8%)。具體為：2019年上半年，根據(jù)可再生能源證書(shū)(RenewableEnergyCertificates，RECs，又稱(chēng)為綠色標(biāo)簽、可交易再生能源證書(shū)，是一種可以在市場(chǎng)上交易的能源商品，代表著使用清潔能源發(fā)電對(duì)環(huán)境的價(jià)值。它借用市場(chǎng)機(jī)制對(duì)使用者進(jìn)行補(bǔ)貼，鼓勵(lì)綠色能源應(yīng)用)制度中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，新設(shè)氫燃料電池發(fā)電專(zhuān)用補(bǔ)貼，確保投資的穩(wěn)定性;到2022年韓國(guó)國(guó)內(nèi)氫燃料電池總發(fā)電量應(yīng)達(dá)到1吉瓦，實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì);到2025年氫燃料電池發(fā)電裝置安裝費(fèi)用應(yīng)下降65%，發(fā)電價(jià)格應(yīng)下降50%，與中小型液化天然氣裝置發(fā)電價(jià)格持平。
(2)到2040年，普及家庭用及建筑用氫燃料電池發(fā)電裝置，使其總發(fā)電量達(dá)到2.1吉瓦。韓國(guó)政府還考慮，強(qiáng)制要求公共機(jī)構(gòu)和新商業(yè)建筑安裝氫燃料電池發(fā)電裝置。
(3)開(kāi)發(fā)用于大規(guī)模發(fā)電的氫燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，力爭(zhēng)2030年后通過(guò)驗(yàn)證并啟動(dòng)商業(yè)化。
(三)氫氣生產(chǎn)
目標(biāo)：到2040年，使氫氣年供應(yīng)量達(dá)到526萬(wàn)噸，每公斤價(jià)格降至3000韓元(約合人民幣17.7元)。
(1)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展早期將以“副產(chǎn)氫”和“氫提取”為主要方式制備氫氣。“副產(chǎn)氫”是指在石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中收集并利用作為附屬產(chǎn)品的氫氣，其年產(chǎn)量可達(dá)5萬(wàn)噸，相當(dāng)于25萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)的年度用氫量。對(duì)此，韓國(guó)要擴(kuò)建相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。“氫提取”是指在天然氣供應(yīng)鏈上建設(shè)大規(guī)模的基地型氫氣生產(chǎn)基地，在有需求的地區(qū)建設(shè)中小規(guī)模的氫氣生產(chǎn)基地。對(duì)此，韓國(guó)要實(shí)現(xiàn)氫氣提取裝置的國(guó)產(chǎn)化并提高提取效率，包括采用生物質(zhì)等多種氫提取方式。
(2)建立海外生產(chǎn)基地，穩(wěn)定氫氣生產(chǎn)、進(jìn)口和供需。
(四)氫氣存儲(chǔ)和運(yùn)輸
目標(biāo)：構(gòu)建穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)可行的氫氣流通體系。
(1)通過(guò)多樣化存儲(chǔ)方法(如高壓氣體、液體、固體)，提高儲(chǔ)氫效率。
(2)放寬對(duì)高壓氣體存儲(chǔ)的相關(guān)規(guī)制，開(kāi)發(fā)液化或液體儲(chǔ)氫新技術(shù)，使其具有極高的安全性且經(jīng)濟(jì)可行。
(3)隨著氫氣需求的增長(zhǎng)，加大對(duì)管式拖車(chē)及輸氫管道的利用。通過(guò)使用輕型高壓氣態(tài)氫氣管式拖車(chē)降低運(yùn)輸成本，并建設(shè)連接整個(gè)國(guó)家的氫氣運(yùn)輸管道。
(五)安全保障
目標(biāo)：構(gòu)建全流程安全管理體系，營(yíng)造氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)。
(1)確保氫能經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。主要措施包括：在氫能生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用的全過(guò)程構(gòu)建切實(shí)有效的安全管理體系，提高國(guó)民信賴(lài)度;制定氫能安全管理專(zhuān)門(mén)法令;按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定及修訂加氫站安全標(biāo)準(zhǔn);設(shè)立氫能安全評(píng)估中心;設(shè)立氫能安全體驗(yàn)館，向國(guó)民推廣普及氫能安全指南及正確的安全信息。
(2)提高氫能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力并培養(yǎng)核心人才。主要措施包括：制定相關(guān)部門(mén)共同執(zhí)行的氫能發(fā)展技術(shù)路線(xiàn)圖;培養(yǎng)氫能安全管理和核心技術(shù)開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)人才;2030—2040年間，提議15項(xiàng)以上氫能相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。
(3)完善支撐氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的法律基礎(chǔ)。對(duì)此，韓國(guó)將于2019年制定《氫能經(jīng)濟(jì)法》，為促進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定法律基礎(chǔ)。
(4)培育氫能中小企業(yè)和中型企業(yè)。對(duì)此，政府將支持氫能技術(shù)開(kāi)發(fā)，增加相關(guān)設(shè)備投資與維護(hù)費(fèi)用支持。
(5)構(gòu)建促進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的跨部門(mén)推進(jìn)體系。主要措施包括：組建國(guó)務(wù)總理主持的“氫能經(jīng)濟(jì)促進(jìn)委員會(huì)”;成立氫能經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)振興機(jī)構(gòu)。
歐洲FCH-JU發(fā)布《歐洲氫能路線(xiàn)圖》
2019年2月，歐洲燃料電池和氫能聯(lián)合組織(FCH-JU)發(fā)布《歐洲氫能路線(xiàn)圖：歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑》報(bào)告，指出歐洲已經(jīng)踏上向脫碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的道路，大規(guī)模發(fā)展氫能將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)和環(huán)境效益，是歐盟實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)的必由之路。報(bào)告提出了歐洲發(fā)展氫能的路線(xiàn)圖，明確了歐洲在氫燃料電池汽車(chē)、氫能發(fā)電、家庭和建筑物用氫、工業(yè)制氫方面的具體目標(biāo)，并為實(shí)現(xiàn)所設(shè)目標(biāo)提供了8項(xiàng)戰(zhàn)略性建議。
(一)歐洲必須發(fā)展氫能的三大原因
首先，氫能是工業(yè)、交通運(yùn)輸和建筑等特定行業(yè)部門(mén)大規(guī)模脫碳的最佳選擇，甚至可能是唯一選擇。
(1)目前歐洲建有龐大的天然氣網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)、家庭供暖和發(fā)電提供服務(wù)，氫能將對(duì)這一網(wǎng)絡(luò)脫碳發(fā)揮重要作用。生產(chǎn)商無(wú)需進(jìn)行大幅升級(jí)換代就可以將氫氣加入現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配送，甚至可以直接輸送純氫氣，或者用氫氣和二氧化碳生產(chǎn)的合成天然氣替代天然氣。使用基于氫燃料電池的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置(該裝置是分布式發(fā)電裝置，安裝在用戶(hù)端進(jìn)行發(fā)電，在產(chǎn)電的同時(shí)也副產(chǎn)熱能，滿(mǎn)足家庭用熱需求)可以提高天然氣供暖系統(tǒng)的能效。
(2)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫氣是卡車(chē)、公共汽車(chē)、船舶、火車(chē)、大型轎車(chē)以及商用車(chē)輛最具前景的脫碳手段。氫燃料電池比充電電池和內(nèi)燃機(jī)消耗的原材料少很多;加氫基礎(chǔ)設(shè)施具有顯著優(yōu)勢(shì)，例如在城市和公路沿途修建加氫站所需的空間僅占快速充電站的1/10;氫氣供給具有很大的靈活性，而大規(guī)模的快速充電基礎(chǔ)設(shè)施需要大幅改造電網(wǎng)。
(3)工業(yè)部門(mén)可以燃燒氫氣供熱，而且在多種工藝過(guò)程中可將氫氣當(dāng)作原料使用，既可以直接使用，也可以與二氧化碳混和成為合成燃料。
其次，氫能可實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、時(shí)間和地點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)移能源，在向可再生能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。
氫能是實(shí)現(xiàn)終端用能耦合的唯一大規(guī)模技術(shù)，利用可再生能源發(fā)電制氫，可靈活存儲(chǔ)，并分配至終端用能部門(mén)滿(mǎn)足能源需求;電網(wǎng)融合高比例可再生能源將加大短期和長(zhǎng)期供需不平衡，氫能發(fā)電啟動(dòng)快且靈活度高，對(duì)調(diào)節(jié)用電峰荷極其有利，是確保電網(wǎng)彈性的關(guān)鍵技術(shù);通過(guò)管道、船舶和卡車(chē)中長(zhǎng)距離運(yùn)輸氫氣，可將低成本可再生能源地區(qū)與需求中心連接起來(lái)，且成本遠(yuǎn)低于輸電線(xiàn)路。
第三，向氫能轉(zhuǎn)型符合用戶(hù)偏好，而且具有便利性。
這一點(diǎn)很關(guān)鍵，因?yàn)椴环嫌脩?hù)偏好的其它低碳能源選項(xiàng)已經(jīng)被證明很難被用戶(hù)接受。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，氫能汽車(chē)的續(xù)航里程和燃料補(bǔ)給速度都與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相當(dāng)。在電力領(lǐng)域，能源企業(yè)可以利用現(xiàn)有管道將氫氣直接或合成甲烷混合到天然氣網(wǎng)絡(luò)中。
(二)歐洲實(shí)現(xiàn)氫能潛力的路線(xiàn)圖
報(bào)告指出，如果歐盟從現(xiàn)在開(kāi)始雄心勃勃地大力發(fā)展氫能，那么將帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益：到2050年，歐洲氫能發(fā)電總量能夠達(dá)到2250太瓦時(shí)，占?xì)W盟能源需求總量的1/4;氫能生產(chǎn)及相關(guān)設(shè)備的產(chǎn)值將達(dá)到8200億歐元(2030年預(yù)計(jì)為1300億歐元);整個(gè)氫能行業(yè)可提供540萬(wàn)個(gè)高技能就業(yè)崗位(2030年預(yù)計(jì)為100萬(wàn)個(gè));歐盟碳排放量將減少約5.6億噸，公路交通相關(guān)氮氧化物排放將減少15%。
具體指標(biāo)包括：
(1)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中：到2030年，氫燃料電池乘用車(chē)將達(dá)到370萬(wàn)輛，占乘用車(chē)總量的1/22;氫燃料電池輕型商業(yè)運(yùn)輸車(chē)將達(dá)到50萬(wàn)輛，占輕型商業(yè)運(yùn)輸車(chē)總量的1/12;氫燃料電池卡車(chē)和公共汽車(chē)將達(dá)到4.5萬(wàn)輛;使用氫燃料電池火車(chē)可替代約570列柴油火車(chē)。
(2)在建筑物中：到2030年，氫氣可替代7%的天然氣，相當(dāng)于提供30太瓦時(shí)氫電;到2040年，氫氣可替代32%的天然氣，相當(dāng)于提供120太瓦時(shí)氫電;到2040年，部署250萬(wàn)臺(tái)氫燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)裝置，可節(jié)省電網(wǎng)電量15太瓦時(shí)。屆時(shí)，除供電外，氫能還能滿(mǎn)足所有商用建筑以及1100萬(wàn)個(gè)家庭的供暖需求。
(3)在工業(yè)部門(mén)中，到2030年，1/3的氫氣生產(chǎn)都可以實(shí)現(xiàn)超低碳，但仍需經(jīng)過(guò)大規(guī)模可行性驗(yàn)證。
(4)在電力系統(tǒng)中，到2030年，將種類(lèi)繁多的可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)型為主要依靠氫能發(fā)電，并進(jìn)行大規(guī)模氫能發(fā)電示范。
(三)政策建議
鑒于歐盟能源轉(zhuǎn)型需求和發(fā)展氫能的益處，為確保歐洲氫能發(fā)展順利推進(jìn)，報(bào)告就歐洲地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)各利益相關(guān)方(政策制定者、產(chǎn)業(yè)界和投資者等)提出8項(xiàng)戰(zhàn)略性建議：
(1)政策制定者和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)聯(lián)合為所有行業(yè)和社會(huì)部門(mén)制定清晰、長(zhǎng)期、明確和現(xiàn)實(shí)的整體性脫碳路徑。既包括為終端應(yīng)用設(shè)定目標(biāo)(例如車(chē)輛排放目標(biāo)或建筑脫碳目標(biāo))，又包括能源生產(chǎn)和分配所必需的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，還應(yīng)為相關(guān)行業(yè)提供可靠的長(zhǎng)期指導(dǎo)，以為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)投資指明方向。
(2)歐洲產(chǎn)業(yè)界應(yīng)投資氫能和燃料電池技術(shù)，以保持競(jìng)爭(zhēng)力，并抓住新機(jī)遇。首先，應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看待氫能和脫碳問(wèn)題，并建立縱向和橫向合作聯(lián)盟來(lái)克服重重障礙。其次，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)與政策制定者密切配合，發(fā)展歐盟強(qiáng)大的內(nèi)部市場(chǎng)和價(jià)值鏈。第三，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)與亞洲(如中國(guó)、日本和韓國(guó))快速發(fā)展的氫能和燃料電池市場(chǎng)參與者建立產(chǎn)業(yè)合作關(guān)系，以對(duì)沖市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
(3)政策制定者和天然氣企業(yè)應(yīng)著手實(shí)施天然氣網(wǎng)絡(luò)脫碳工作。應(yīng)對(duì)天然氣網(wǎng)絡(luò)中的可再生能源占比設(shè)定有約束力的目標(biāo)，或使用其它手段對(duì)超低碳制氫提供支持，如差價(jià)合約、上網(wǎng)電價(jià)、投資支持等。
(4)在電力系統(tǒng)中，政策制定者應(yīng)鼓勵(lì)使用水電解制氫以平衡電網(wǎng)供需。例如，類(lèi)似于在常規(guī)電力市場(chǎng)中使用上網(wǎng)電價(jià)措施，應(yīng)該采用靈活的氫氣生產(chǎn)等手段代替碳排放平衡機(jī)制。政策制定者和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)開(kāi)發(fā)歐洲分布式電轉(zhuǎn)氣市場(chǎng)，顯著降低生產(chǎn)成本，同時(shí)創(chuàng)建耦合終端用能部門(mén)穩(wěn)定電價(jià)并應(yīng)對(duì)季節(jié)性失衡，以讓電提高可再生能源在電力系統(tǒng)中的比例。此外，利益相關(guān)方應(yīng)制定季節(jié)性和長(zhǎng)期儲(chǔ)能框架。
(5)在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，政策制定者應(yīng)制定明確可信的路線(xiàn)圖和零排放交通政策，并匹配相應(yīng)資金和擔(dān)保機(jī)制促進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施投資。覆蓋整個(gè)歐盟的基本路線(xiàn)圖能夠?yàn)槠?chē)公司及其供應(yīng)商帶來(lái)信心，提高氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)量，從而顯著降低成本并擴(kuò)大消費(fèi)者的選擇空間。產(chǎn)業(yè)界應(yīng)投資產(chǎn)品研發(fā)，并在最適合的領(lǐng)域進(jìn)行廣泛部署，如研發(fā)氫燃料電池卡車(chē)、公共汽車(chē)、貨車(chē)。政策制定者應(yīng)提供激勵(lì)措施促進(jìn)氫能投資，如公共采購(gòu)燃料電池公交車(chē)等。
(6)在工業(yè)部門(mén)，利益相關(guān)方應(yīng)著手啟動(dòng)從“灰色制氫”轉(zhuǎn)向低碳制氫，并進(jìn)一步通過(guò)擴(kuò)展新的氫能用途來(lái)取代化石燃料。政策制定者應(yīng)確保將無(wú)碳排放制氫納入可再生能源目標(biāo)，并在氫能所有主要用途中設(shè)定低碳排放目標(biāo)。這一轉(zhuǎn)型能使制氫技術(shù)取得規(guī)模和成本方面的飛躍式進(jìn)步，使氫能不僅對(duì)產(chǎn)業(yè)界，也對(duì)所有其它部門(mén)都能產(chǎn)生更大的吸引力。
(7)產(chǎn)業(yè)界應(yīng)將水電解制氫技術(shù)提升至商業(yè)化水平，以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模超低碳制氫，并證明碳捕獲與封存技術(shù)有助于在未來(lái)十年內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)超低碳強(qiáng)度的氫氣。在天然氣網(wǎng)絡(luò)中使用無(wú)碳?xì)涞哪繕?biāo)或差異合同/上網(wǎng)電價(jià)目標(biāo)能夠激勵(lì)投資者對(duì)水電解制氫行業(yè)進(jìn)行投資，因此水電解制氫和為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的分布式解決方案應(yīng)得到充分鼓勵(lì)。另外，利益相關(guān)方還應(yīng)對(duì)結(jié)合碳捕集合封存技術(shù)的制氫設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模示范。
(8)產(chǎn)業(yè)界和政策制定者應(yīng)繼續(xù)聯(lián)合制定更多更詳細(xì)的氫能和燃料電池應(yīng)用發(fā)展計(jì)劃，并為經(jīng)過(guò)成功驗(yàn)證的技術(shù)制定規(guī)模化應(yīng)用方案。例如，在近期氫能火車(chē)取得成功的基礎(chǔ)上，全歐洲應(yīng)開(kāi)始替換柴油火車(chē)。在航運(yùn)方面，政策制定者應(yīng)在國(guó)際海事組織規(guī)定的任務(wù)指標(biāo)外，為港口、河流和湖泊設(shè)立氫能脫碳目標(biāo)。
日本政府公布《氫能利用進(jìn)度表》
日本是最重視氫能利用的國(guó)家，提出要在全球率先實(shí)現(xiàn)“氫社會(huì)”，以擺脫能源困境，確保能源安全。繼2017年12月出臺(tái)《氫能基本戰(zhàn)略》后，日本政府又于2019年3月公布《氫能利用進(jìn)度表》，旨在明確至2030年日本應(yīng)用氫能的關(guān)鍵目標(biāo)。主要包括：到2025年，使氫燃料電池汽車(chē)價(jià)格降至與混合動(dòng)力汽車(chē)持平;到2030年，建成900座加氫站，實(shí)現(xiàn)氫能發(fā)電商業(yè)化，并持續(xù)降低氫氣供應(yīng)成本，使其不高于傳統(tǒng)能源。
自使用化石能源以來(lái)，能源資源幾乎為零的日本始終處于極其被動(dòng)的境地，氫能產(chǎn)業(yè)的美好前景使日本看到了根本擺脫這一困境的曙光，甚至期待未來(lái)能占據(jù)該產(chǎn)業(yè)鏈頂端，成為能源出口國(guó)。2017年12月，日本發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，提出率先在全球?qū)崿F(xiàn)“氫社會(huì)”。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，2019年3月，日本政府匯總并公布了旨在活用氫能的進(jìn)度表，旨在為普及氫能應(yīng)用提供助力。該進(jìn)度表主要從氫能應(yīng)用、氫能供應(yīng)和全球化氫能社會(huì)三大維度展開(kāi)。
(一)氫能應(yīng)用
目標(biāo)：到2025年，全面普及氫能交通，并進(jìn)一步擴(kuò)大氫能在發(fā)電、工業(yè)和家庭中的應(yīng)用。
首先，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域：
(1)氫燃料電池汽車(chē)。日本交通運(yùn)輸行業(yè)的二氧化碳排放量約占全國(guó)總排放量的20%，其中汽車(chē)(轎車(chē)、貨車(chē)等)占85%。因此，要降低交通運(yùn)輸行業(yè)的二氧化碳排放量，就要降低從轎車(chē)到卡車(chē)、公共汽車(chē)等大型汽車(chē)的二氧化碳排放量。較之蓄電池，氫能的單位重量及單位體積的能量密度較大，因此在大型或遠(yuǎn)距離運(yùn)輸時(shí)，氫燃料電池汽車(chē)比純電動(dòng)汽車(chē)更具優(yōu)勢(shì)。為此，日本提出：
在氫燃料電池轎車(chē)方面，到2025年其年產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到20萬(wàn)臺(tái)，到2030年應(yīng)達(dá)到80萬(wàn)臺(tái)。要縮小氫燃料電車(chē)轎車(chē)與混合動(dòng)力轎車(chē)的價(jià)格差，到2025年使二者價(jià)格相當(dāng)。要降低氫燃料電池轎車(chē)主要要素的成本，到2025年使氫燃料電池系統(tǒng)的價(jià)格由目前的2萬(wàn)日元/千瓦降至0.5萬(wàn)日元/千瓦(當(dāng)前日元對(duì)人民幣匯率：1日元約合0.06元人民幣)，使儲(chǔ)氫系統(tǒng)的價(jià)格由目前的70萬(wàn)日元降至30萬(wàn)日元。
在氫燃料電池公共汽車(chē)方面，計(jì)劃2020年達(dá)到100臺(tái)，2030年達(dá)到1200臺(tái)。另外，2020—2025年間要實(shí)現(xiàn)氫燃料電池公交車(chē)價(jià)格減半，由目前的1.05億日元降至5250萬(wàn)日元，到2030年要開(kāi)發(fā)出氫燃料電池?zé)o人駕駛公交車(chē)。
在氫燃料電池卡車(chē)方面，日本廠(chǎng)商已著手開(kāi)展小型卡車(chē)實(shí)證研究。對(duì)于大型卡車(chē)，要進(jìn)行近距離(200公里左右，高壓氣罐)、遠(yuǎn)距離(500公里左右，液氫罐)運(yùn)輸相關(guān)氫燃料電池技術(shù)開(kāi)發(fā)，并于2020年制定具體方案。
(2)加氫站。加氫站是普及氫燃料電池汽車(chē)的重要一環(huán)。日本自2013年起著手完善商用加氫站，并于2018年成立了日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司(JHyM)。截至2018年底，日本共設(shè)立了100座商用加氫站。到2025年，日本計(jì)劃設(shè)立320座加氫站，到2030年進(jìn)一步增至900座。2025—2030年間還計(jì)劃設(shè)立無(wú)人運(yùn)營(yíng)加氫站。另外，到2025年，加氫站建設(shè)及運(yùn)行費(fèi)用應(yīng)大幅下降，其中建設(shè)費(fèi)應(yīng)由目前的3.5億日元降至2億日元，運(yùn)行費(fèi)應(yīng)由目前的3400萬(wàn)日元/年降至1500萬(wàn)日元/年;相關(guān)設(shè)備成本也應(yīng)大幅下降，其中氫壓縮機(jī)應(yīng)由目前的0.9億日元降至0.5億日元，蓄壓器應(yīng)由目前的0.5億日元降至0.1億日元。
其次，在電力領(lǐng)域：
日本電力行業(yè)的二氧化碳排放量占全國(guó)總排放量的40%，未來(lái)要轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹髁﹄娫吹哪茉聪到y(tǒng)。除天然氣等火力發(fā)電方式外，利用氫能發(fā)電的成本較低，二氧化碳排放量較低，是一種極具潛力的清潔能源。日本計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)氫能發(fā)電的商業(yè)化。
其中，氫燃料電池發(fā)電技術(shù)是氫能發(fā)電領(lǐng)域最重要的技術(shù)之一，具有發(fā)電效率高、體積小、余熱可有效利用等優(yōu)點(diǎn)。氫燃料電池發(fā)電是小規(guī)模分布式發(fā)電，不僅可實(shí)現(xiàn)與大型火力發(fā)電廠(chǎng)同等水平的發(fā)電效率，還不需要大規(guī)模投資。
在商業(yè)和工業(yè)用氫燃料電池發(fā)電領(lǐng)域，2017年日本廠(chǎng)商已正式將固體氧化物型氫燃料電池(SOFC)投入市場(chǎng)。到2025年，結(jié)合余熱利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)平價(jià)(是指一種電力技術(shù)使其發(fā)電成本與現(xiàn)有電力成本持平的能力)。其中，低壓發(fā)電的設(shè)備資本性支出應(yīng)降至50萬(wàn)日元/千瓦，發(fā)電成本應(yīng)降至25日元/千瓦時(shí);高壓發(fā)電的設(shè)備資本性支出應(yīng)降至30萬(wàn)日元/千瓦，發(fā)電成本應(yīng)降至17日元/千瓦時(shí)。另外，還要提高固體燃料電池的發(fā)電效率和耐久性。到2025年，發(fā)電效率要超過(guò)55%，未來(lái)則要超過(guò)65%，耐久性則要由目前的9萬(wàn)小時(shí)增至2025年的13萬(wàn)小時(shí)。
在家用氫燃料電池發(fā)電領(lǐng)域，早在2009年日本就已將家用燃料電池裝置投入市場(chǎng)，領(lǐng)先世界。截至2019年1月底，已普及27.4萬(wàn)臺(tái)。到2030年，日本則計(jì)劃達(dá)到530萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，到2020年要將固體高分子型氫燃料電池(PEFC)價(jià)格降至80萬(wàn)日元，將固體氧化物型氫燃料電池(SOFC)價(jià)格降至100萬(wàn)日元。
第三，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域：
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，氫氣經(jīng)常作為副產(chǎn)物生成，這些副產(chǎn)物可以回收后作為原料使用，該方法有望在未來(lái)的氫能供應(yīng)鏈中成為氫能供應(yīng)來(lái)源。另外，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中利用氫能能夠減少二氧化碳排放。因此，未來(lái)日本將從供應(yīng)氫能和利用氫能兩大維度出發(fā)，研究工業(yè)生產(chǎn)使用氫能對(duì)二氧化碳減排的重要影響，并對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中不排放二氧化碳的氫能應(yīng)用及供應(yīng)潛力開(kāi)展調(diào)查。
(二)氫能供應(yīng)
目標(biāo)：加快研發(fā)，以技術(shù)迎接未來(lái)氫能社會(huì)。具體為：到2030年，使氫氣價(jià)格降至30日元/標(biāo)方，未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步降至20日元/標(biāo)方，確保其價(jià)格不高于傳統(tǒng)能源。
當(dāng)前，氫氣制備主要通過(guò)兩種方式：一是通過(guò)煤、天然氣等化石能源制氫(如煤氣化制氫);二是通過(guò)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源電力制氫(如水電解制氫)。
在化石能源制氫方面，為到2030年使氫氣供給成本降至30日元/標(biāo)方，基于日本與澳大利亞合作的褐煤制氫項(xiàng)目，日本計(jì)劃2020—2025年間實(shí)現(xiàn)以下基礎(chǔ)技術(shù)目標(biāo)：在制造環(huán)節(jié)，降低褐煤氣化的制氫成本，由數(shù)百日元/標(biāo)方降至12日元/標(biāo)方;在存儲(chǔ)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，提高氫氣液化效率，由13.6千瓦時(shí)/千克降至6千瓦時(shí)/千克，增大液氫罐容積，由數(shù)千日元/立方米降至5萬(wàn)日元/立方米;在碳捕集與封存環(huán)節(jié)，降低二氧化碳分離回收相關(guān)技術(shù)成本，由4200日元/噸降至2000日元/噸。
在可再生能源制氫方面，日本相關(guān)技術(shù)要達(dá)到世界最高水準(zhǔn)。其中，到2030年，水電解制氫裝置成本要由目前的20萬(wàn)日元/千瓦降至5萬(wàn)日元/千瓦，耗能量要由目前的5千瓦時(shí)/標(biāo)方降至4.3千瓦時(shí)/標(biāo)方。另外，還要開(kāi)發(fā)新技術(shù)，提高水電解裝置的效率及耐久性，并以福島氫能源研究站為示范區(qū)進(jìn)行實(shí)證。
(三)全球化氫能社會(huì)
目標(biāo)：以日本為主導(dǎo)開(kāi)展國(guó)際合作，實(shí)現(xiàn)全球化氫能社會(huì)。
日本《氫能基本戰(zhàn)略》中就將“國(guó)際化”設(shè)為重要舉措之一，提出日本要構(gòu)建從氫氣制造到存儲(chǔ)、運(yùn)輸和利用的全供應(yīng)鏈技術(shù)，并將其打包推向全世界;在國(guó)際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計(jì)劃等政府層面的國(guó)際框架中，積極宣傳日本的措施;引領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定。
為此，日本于2018年10月發(fā)布《東京宣言》，提出要協(xié)調(diào)各國(guó)的氫能發(fā)展舉措及標(biāo)準(zhǔn)制定;共享有關(guān)氫能安全性及供應(yīng)鏈的信息，推動(dòng)國(guó)際共同研發(fā);調(diào)查氫能應(yīng)用潛力，減少二氧化碳及其他污染物質(zhì)的排放;開(kāi)展普及教育，推廣活動(dòng)，提高公眾對(duì)氫能的接受度。后續(xù)舉措將包括：比較美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)的氫能發(fā)展規(guī)劃及重點(diǎn)舉措;共享日本氫能供應(yīng)鏈實(shí)證成果，讓澳大利亞等資源豐富的國(guó)家參與其中;利用2020年日本將舉辦奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)，2025年將舉辦大阪世博會(huì)等契機(jī)，宣傳最先進(jìn)的氫能技術(shù);開(kāi)展創(chuàng)新型技術(shù)研發(fā)。
