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一 历史进程

日本是资源短缺型国家,90%以上的能源消费依赖化石能源进口,而且在福岛核电站事故之后,利用核能受阻。日本能源战略中,降低石油对外依存度成为最重要的内容。氢能被视为日本能源结构转型、保障能源安全和应对气候变化问题的重要选择。如今,氢能发展已经上升到日本国家战略的层面。

1973年10月,第四次中东战争导致第一次石油危机爆发,世界各国强烈感受到能源安全对国家乃至世界经济政治以及社会生活的重要性。同年,日本成立“氢能源协会”,以大学研究人员为中心开展氢能源技术研发工作。在1980年,日本经济贸易产业省(Ministry of Economy,Trade and Industry,METI)正式设立日本新能源产业技术综合开发机构(The New Energy and Industrial Technology Development Organization,NEDO),此后NEDO在氢能领域从技术、产业、预算管理等角度进行战略的制定与执行,成为政府与研究机构和企业的桥梁。1981年,日本正式将燃料电池技术的研发纳入“月光计划”(日本1978年推出的战略性节能规划)的范围中,标志着日本政府和研究机构开始正式向氢能产业投入资源。此时日本重视熔融碳酸盐燃料电池的研究,直到1989年,日本才开始固体氧化物燃料电池的研究,与美国相比,日本晚了近十年。1993年,NEDO牵头设立了1993~2003年“氢能源系统技术研究开发”综合项目(WE-NET),涉及氢气制备、储存、运输以及最终使用等氢能全产业链。同一时期,丰田、本田和日产投入氢燃料电池汽车的早期研发中,东芝、松下以及三洋等电气公司各自启动了家庭式燃料电池设备的开发项目。2002年,日本METI启动了氢能源及燃料电池示范项目(Japan Hydrogen &Fuel Cell Demonstration Project,JHFC),它包括氢燃料电池汽车研发推广和氢能基础设施建设两个方面,该项目分为两个阶段:2002~2005年为第一阶段,采用全生命周期等研究方法来论证氢燃料电池汽车和加氢站建设的实际效用,并在2006年发表了氢燃料电池汽车和加氢站的发展可行性报告;2006~2010年的第二阶段,从数据、方法等多个角度分析了日本在氢能领域的政策、技术发展方向。

图1-8 日本氢能技术的研究历程

资料来源:日本NEDO《2014氢能产业白皮书》。

战略方面,2006年日本发布的《国家能源新战略》当中明确提出,到2030年总能源储备增长30%,石油依存度降低到40%,核能发电率为30%~40%的发展目标。2007年,与《国家能源新战略》相呼应,METI联合日本汽车工业协会、石油行业协会发布了《下一代汽车和燃料的解决途径》,其中明确提出了2030年氢燃料车和氢燃料电池汽车售价要达到传统汽油车同等水平。2013年5月,日本政府提出的《日本再复兴战略》将氢能源发展提升到“国策”地位,并启动民间加氢站建设工作。2014年,日本政府发布第4次《能源基本计划》,将氢能与电力、热能并称为“核心二次能源”,提出建设“氢能社会”的终极目标。计划提出,为进一步普及固定式燃料电池,各部门需要力求继续降低成本,并进行相关应用的实证研究,同时要为燃料电池车大量投入市场进行社会环境方面的综合准备。同年6月,METI制定《氢能与燃料电池战略路线图》,就日本氢能源政策、技术和发展方向等方面进行了全面阐述,并制定了氢能源研发推广的时间表。2016年3月,METI对路线图进行了修订,提出了日本实现“氢能社会”目标的三个阶段:第一阶段到2025年,快速扩大氢能的使用范围,实现氢能利用市场的进一步普及;第二阶段到2030年,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,建立起CO 2 零排放的供氢系统。2017年12月,日本政府进一步发布了《氢能源基本战略》,确立了2050年氢能社会建设的目标以及到2030年短期内的具体行动计划,其中提到了加氢站的建设规划。在这份文件中,日本进一步提高了氢能的重要性,将它与其他可再生能源并列,力求通过补贴政策、税收优惠、设立示范基地等措施进一步扩大氢能市场。

图1-9 日本政府对氢燃料电池汽车以及加氢站的发展规划

资料来源:日本METI,Outline of the FY2016 Annual Report on Energy。

近十年来,日本广泛采取各种政策措施推广氢能产业,推广对象包括氢燃料电池汽车、分布式燃料电池发电站以及家用分布式燃料电池热电联供系统等。2014年,Mirai正式在大阪发售,这也是世界首个实现商业化的氢燃料电池汽车。2015年,日本政府和企业共同将2014年称为“氢能元年”,宣布在未来进一步加快氢能产业化的步伐,这也确立了日本在氢能领域“龙头老大”的地位。2017年3月,日本氢能与燃料电池领域的优先权专利数量达 66971 个,在全球占比 56%,牢牢把控着全球专利排名第一的地位,且在多个关键技术上绝对领先。 6y7PPRwGHd/WzeEnt7ZUvcyBygPSjrUQHw0fFvRDsdr3jk2lm88i5MDH1GMnUViU

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