为什么日本举全国之力发展氢能源电池?

发布日期:2022-06-15

核心提示:在新能源汽车领域,纯电动汽车路线远比氢燃料电池汽车成功,但对于日本而言,其想要构建的是能源独立自主的「氢能源社会」,这是
在新能源汽车领域,纯电动汽车路线远比氢燃料电池汽车成功,但对于日本而言,其想要构建的是能源独立自主的「氢能源社会」,这是一种国家的战略性选择,而汽车领域只是其中应用的一环。
 
一、日本构建「氢能源社会」是国家战略,氢能源汽车只是其中一环,大大低估了纯电动车的发展替代速度
 
从上到下,日本的国家战略《日本再复兴战略》,能源发展战略《能源基本计划》和氢能发展战略《氢能 / 燃料电池战略发展路线图》从三个层次指导日本「氢能源社会」的建设。
 
2013 年,安倍政府推出的《日本再复兴战略》,把发展氢能源提升为国策,并启动加氢站建设的前期工作。
同年在第 4 次《能源基本计划》中,日本政府将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源,并提出建设「氢能社会」的愿景
2014 年,在日本经济贸易产业省成立的氢能 / 燃料电池战略协会对外公布的《氢能 / 燃料电池战略发展路线图》中,详细描述了氢能源研发推广的三大阶段以及每个阶段的战略目标:
第一阶段是从当前到 2025 年,快速扩大氢能的使用范围;
第二阶段是 2020 年中期—2030 年底,全面引入氢发电和建立大规模氢能供应系统;
第三阶段从 2040 年开始,确立零二氧化碳的供氢系统。
图 1:日本氢能发展战略
正因为有了以上国家战略的指引,配合补贴政策,才让以丰田为代表的日本车企重金砸向氢燃料电池汽车的研发。只不过,日本远远没有考虑到因为中、美在电动车领域的快速推动加速了燃油车行业电动化的转型。
 
根据 2017 年 12 月,日本政府发布的《氢能源基本战略》,提出了到 2030 年实现氢燃料发电商用化,到 2050 年燃料电池汽车全面普及。按照这个速度,丰田的氢燃料电池汽车恐怕是要被特斯拉、比亚迪们掀翻了。
 
 
图 2:2017 年《氢能源基本战略》
 
不过因为中美纯电动车的快速发展,曾经丰田凭借着最广泛的专利锁死着其他国家的发展,如今也开始选择与我国企业合作,借助我国力量共同推广氢燃料电池汽车。北汽、东风、比亚迪、吉利等等也选择入局。而今年刚刚结束的北京奥运会有 1000 辆氢能源汽车示范运行大部分是由丰田提供的核心技术。
 
 
图 3:丰田与国内企业在氢能源领域的合作
 
二、日本国情决定氢能源是其能源独立的重要抓手
 
日本的一次能源供给 94% 来自海外,其中煤炭 99% 依赖进口,石油 99% 依赖进口,天然气 95% 以上依赖进口,这让日本一直有着很强烈的不安全感[3]。
 
最开始,日本青睐于核能,但是 2011 年 3 月,因为地震,日本的第一核电站福岛出现核泄漏,这让日本几乎终止核能资源开发。
 
而氢能源对日本的最大吸引力在于其来源的广泛性,化石燃料可以制氢;太阳能、风能、水能等可再生能源可先转化为电力再通过电解水来制氢;多种化工过程如煤化工、电解食盐制碱工业、石油炼制工业等均有大量副产氢气。
 
另一方面,可再生能源的间歇性导致弃风、弃水、弃光现象十分严重,如果利用弃水、弃风、弃光、弃核等可再生能源来电解水制氢,不仅可解决弃电问题,还能反过来利用氢气再发电增强电网的协调性和可靠性,并且整个过程清洁环保,几乎不产生二氧化碳。
 
 
图 4:氢能源的来源非常广泛
 
氢就像个能源载体,跟电一样的能源载体,将地球上的能量源源不断地应用到人类生活的方方面面。另外,只要制氢的能量来源是可再生能源,那么整个氢能的生命周期也将是清洁环保可持续的。
 
从氢能的生命周期也可以看出氢能源的特点:
 
来源广,不受地域限制;
可储存,适应中大规模的储能;
可再生能源桥梁,可以将其变成稳定能源;
零污染, 零碳,是控制地球温升的主要能源;
氢是全能的能源:可发电、可发热,也可用作交通燃料。
图 5:氢能的生命周期
也因此,不只是日本,世界上很多国家也都在推动氢能源产业的发展,只不过日本最为积极。
 
美国是全球最早制订氢能战略的国家,早在 2002 年就发布了《国家氢能路线图》,2019 年 FCHEA 发布《氢能经济路线图》,将布局氢能大规模应用。
德国是最早启动燃料电池项目的国家,早在 1999 年就建立了首家加氢 站。2008 年欧盟成立氢能源和燃料电池联盟(FCH-JU),提供大量资金支持,推动产业发展。2019 年,FCH-JU 发布《欧洲氢能路线图》,规划在 2050 年达到 24%的氢能占比。
韩国近年来持续加强对氢能产业的支持力度,推出一系列财政补贴政策; 2019 年发布《氢能经济发展路线图》,计划到 2040 年实现氢燃料电池汽车普及量 620 万辆,加氢站 1200 座。
图 6:各国氢能源技术推动
三、我国正推动氢能源产业发展,比亚迪进军氢燃料电池
 
技术高地,你不占领,就会被别人占领。2021 年 3 月发布的「十四五」规划将氢能产业列为前瞻谋划的六大未来产业之一,在国家层面政策的指导下,我国 38 个以上省市地区已经推出一系列政策,支持氢能产业的发展。
 
根据 2021 年 7 月 16 日国新办 2021 年上半年央企经济运行情况新闻发布会介绍,我国已经有超过 1/3 的央企布局氢能产业链。
 
2022 年 2 月北京冬奥会,示范运行超 1000 辆氢能源汽车,配备 30 多个加氢站,是全球最大的一次氢能源燃料电池车示范。回顾历史,2008 年北京夏季奥运会正是纯电动汽车全球最大的一次示范应用,历史真的是惊人的相似。
 
从氢能源制造、储运、使用的上下游产业链来看,我国的氢能源产业初具规模,氢能源汽车正是拉动氢能源产业发展的重要应用领域之一,氢能源产业链需要乘用车市场的拉动。
 
具体到产业链环节中,上游的制氢和储运是基础环节,我国正推动以可再生能源电解水制氢,有利于绿色低碳循环经济发展,通过与可再生能源的耦合,可以解决我国西部地区面临的弃电挑战;储运领域中,高压气态和高压液态储运技术可以实现快速充方氢,尤其在储能端,氢能够实现大规模长周期的储能 。
 
 
图 7:氢能源产业链上下游
 
最新的消息是比亚迪也已经开始研发氢能源相关技术,进军到氢燃料电池汽车领域。相信宁德时代也会快速跟进。
 
 
图 8:比亚迪氢能源相关专利

 
[ 新闻搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论


网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 网站留言 | RSS订阅 | 沪ICP备16055099号-3

第一锂电网 版权所有 © 2016-2018 咨询热线:021-6117 0511  邮箱:heli@heliexpo.com.cn 在线沟通:

本网中文域名:第一锂电网.中国本站网络实名:第一锂电网-中国最专业的锂电池行业信息网站