日本的氫能源之夢 --小議日本氫能源政策

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最近豐田集團旗下的氫能源汽車Mirai召回時間在知乎引發了一些討論。而一直以來，一些特斯拉為代表的EV派擁躉也對豐田全力推動FCV的策略有嘲笑有不解。我在知乎也零散的回答了一些關於豐田以及日本的氫能源戰略的問題，現在申請開了專欄，希望藉此能講講我對日本氫能源政策的理解。

我在美國讀博的導師與日本住友和東京工大都有很密切的聯繫，我也因此日本氫能源產業界和學界有一定的了解，現在把這些了解寫出來，希望各位同道多多指正共同討論。

日本對燃料電池的興趣非常早，早在1993年，日本就開始實施「世界能源網路計劃」，對於氫能源和燃料電池開始進行基礎性研究，並制定了2020年逐步推廣氫能的初步時間表。小泉上台後，在02年明確表示燃料電池是關鍵，希望在3年以後投入使用。實際小泉的動作是當時氫能源熱潮自2000年以來的一個延續，在03年小布希政府的第二個任期也同樣對氫能源表現了巨大的興趣。美國的氫能源政策同樣也是一個很有意思的話題，以後有時間再詳細說說。

從日本氫能源預算來看，自2003年以後，日本氫能源預算基本都維持在200億日元以上，而且自2009年以後，還有大量的對於燃料電池的補貼。這是因為日本自09年開始，大力推動所謂的家用熱電共生系統（ENE-FARM，見下圖）的民用化，由Tokyo GAS來執行，政府提供補貼一直到2015年。而日本首相官邸更是在2005年就使用了ENE-FARM系統供電供熱。經過數年推進，日本成功部署了十萬套系統。日本在17年，編列的燃料電池預算更是高達七百多億日元。

從豐田的Mirai汽車到東京燃氣的ENE-FARM可以看出來，日本現階段是兩條腿走路，固定式燃料電池和FCV並舉。我看了幾篇探討日本氫能源政策的公眾號文章，普遍認為，日本大力推動燃料電池的動機是作為福島核事故後棄核的的補充。但根據我和日本產業界和學術界交流的經歷，其實真實原因恰恰相反，日本大力推動燃料電池和氫能源戰略的初衷和前提是--大力發展核電。日本對燃料電池產生興趣是在上個世紀九十年代，快速推動是在2002年，這個階段，正是日本核戰略如火如荼的階段。日本06年公布的國家能源新戰略及核能立國計劃大綱中明確表示，要把核能發電提高到總發電量的百分之三十甚至四十以上。日本人最初的打算是，大力發展核電可以產生足夠廉價且大量的電力，這些電力可以用於電解法製備氫氣，從而提供燃料電池所需要的氫能源。這對日本這個極端缺乏化石燃料的國家具有相當大的誘惑。這也是日本在眾多發達國家中，為何有著最積極的氫能源策略的原因。

2011年日本福島核事故後，日本被迫從積極的核戰略上轉向，未來可以期許的廉價且大量的電力不復存在，日本燃料電池和氫能源戰略也經歷了迷茫和掙扎，但是在前期巨大投入的慣性以及安倍經濟學的刺激下依舊向前進行，豐田推出了第二代FCV，本田也跟進退推出了自己商用FCV。豐田的第二代FCV和第一代相比其實技術上是有著巨大的進步，如果不是國家整體氫能源戰略出了問題，未必會有本國市場僅僅賣出1000多輛的成績。

經歷了福島核事故，日本現在依舊對氫能源戰略情有獨鍾，對於氫氣來源，日本做了兩條新的並行路線規劃。第一條是海外進口廉價氫氣。17年開始，Kawasaki Heavy Industries(KHI) 開始在澳大利亞設立工廠，使用低品質廉價褐煤生產氫氣，試運行裝置的計劃年產量是20噸每天。同時，澳洲還具有豐富的可再生能源，如果考慮到社會和健康成本，可再生能源產生的氫氣成本是接近褐煤重整的成本的。據新聞報道，挪威也要憑藉自己廉價的可再生能源參與到這場氫氣供應的競爭中。第二條路線就是大力發展風電太陽能配合廉價高效儲能電池，在本土利用可再生能源製備氫氣。自從福島核事故以後，日本就已經加快了這條路線的推進力度，我比較熟悉的日本住友，在日本和美國San Siego都有大型全釩液流電池示範項目，他們在北海道的項目高達60MW。第二條路線日本在華盛頓和美國學術界產業界的研討會會在這周五舉行，如果我得到了更多的信息會進一步修改這篇文章。

總之，日本的積極氫能源策略是立足與本國極度缺乏化石能源的基礎上的，期間經歷了核戰略90度大轉向的挫折，現在又重新安裝新路線上馬。作為燃料電池的從業人員，還是很希望日本的氫能源策略能夠成功，為各國提供一個很好的參考。

PS:如果有朋友也在今年十二月去西班牙迦納利群島參加東京工大組織的ACEEES 會議，私信我，咱們可以在西班牙會面聊聊。