“预计到2050年，日本氢能市场将达到2兆日元（约合人民币1257亿元）。”日前，日本大学特任教授西宫伸幸在接受日本媒体采访时公开表示。
根据2017年日本政府制定的“氢能基本战略”，氢气的零售价目前约为100日元（6.28元）/Nm3，到2030年该价格将降低至30日元（1.88元）/Nm3，供应量达到30万吨，进而到2050年，降至20日元（1.25元）/Nm3，供应量提升至1000万吨。这意味着未来30年内，日本将诞生千亿规模的氢能市场。为了在这个巨大的潜力市场抢得先机，日本产业界开启了创新竞争的新战局。
加速布局氢能产业链
丰田汽车公司（以下简称丰田）作为先行者，深耕氢燃料电池汽车领域已有二十余年，拥有技术领先优势，专利涵盖燃料电池堆、高压储氢罐、燃料电池系统控制，以及加氢站等多个领域。2014年，丰田发布首款量产燃料电池汽车“MIRAI”，标志着氢能与燃料电池技术正式踏入商业化轨道。
随着氢能市场规模不断升级，丰田不断亮出大手笔，探索氢能在太空领域的可能性，并在工厂内导入光伏发电制氢装置，加速布局氢能产业的多个环节。
今年3月，丰田宣布和日本宇宙航空开发机构在太空领域开展合作，携手开发能够在月球行驶的载人氢氧燃料电池车。日本媒体分析称，与锂离子电池相比，氢燃料电池在太空领域中更具竞争优势，不仅重量更轻，发电产生的水还可用于冷却甚至作为饮用水。丰田公司也表示，未来有望利用月球的水资源，打造太空“氢能社会”。
迈向太空之后不到一个月，丰田又将目光投向了太阳能与氢能的结合。4月4日，丰田宣布其位于日本爱知县丰田市的元町工厂，将引入小型水电解氢气充填装置“SimpleFuel”。该装置使用工厂内太阳能电池板产生的电能电解水，制造、压缩、储存氢气。
据了解，目前元町工厂拥有72辆燃料电池叉车，“SimpleFuel”氢气日产量最高可达99Nm3（约为8.8kg/日），可满足7～8辆燃料电池叉车的动力需求。
另一方面，日本媒体却对日本产业界发出忠告，氢能产业并不限于氢燃料电池，液化氢领域的创新同样不可忽视。
《日刊工业新闻》认为，液化氢的优势在于可以利用液化天然气技术，并且国际上已经建立了安全标准和进出口制度。近年来，使用强磁力的磁制冷技术已经达到了应用水平，日本企业应借机在液化设备领域发力，抢占价值高地。川崎重工业株式会社（以下简称川崎重工）氢气产业开发中心理事森本胜哉表示，液化占据了氢气产业链的大部分成本，一旦出现基础性技术突破，企业间必将出现开发竞争。
探索氢气发电商业化
日本政府视氢能为新一代能源战略的主体，氢气发电则被认为是“实现低碳化最重要的应用”。由于氢气在燃烧时不会排放二氧化碳，使用氢气发电，可有效降低火力发电厂的化石燃料使用量，减少碳排放。根据“氢能基本战略”，日本将于2030年左右，实现氢气发电商业化。
近日，为探索“氢气发电”的商业化发展，日本中部电力公司（以下简称中部电力）携手新能源和工业技术开发组织（以下简称NEDO），计划在2018～2019年，利用中部电力现有火电厂设备进行相关技术研究。
作为新一代的发电技术，氢气发电之所以受到关注，除了能够代替化石燃料发电之外，还可以使用可再生能源电解水来制氢储氢，并在必要时作为燃料使用。
NEDO高级研究员横本克巳认为，目前可再生能源制氢技术还处于示范阶段，而一旦实际应用，对于太阳能、风力发电产业发展将起到极大的推动作用。“当可再生能源发电较多时，可用来制氢储氢，存储电力，解决消纳问题，保证可再生能源发电的稳定性。”
日本政府估计，若想实现可再生能源制氢的商业化运营，必须大幅降低生产成本，至少要降至当前成本的20%，甚至更低。而降低成本的关键，需要开拓发电以外的应用模式，如确立高效的大规模生产技术、普及燃料电池汽车，以及代替城市天然气等。
然而，与天然气相比，氢气在燃烧过程中的温度较高，不但会损坏设备，还存在燃烧不稳定等问题。
此前，NEDO曾与川崎重工等机构合作，使用50万千瓦大型天然气涡轮发电机进行氢气发电试验，试验结果表明，在天然气中加入20%左右的氢气之后可实现稳定发电。
中部电力的一位高层负责人对媒体透露，中部电力计划通过此次联合研究，结合火电厂过去的运行数据，在计算机上模拟引入氢气时的状态，分析发电性能，以及对设备的影响。另外，还将根据2年联合研究的成果，在火力发电厂开展氢气与天然气混合发电的实验项目。“氢气发电成为必选项时再慌忙应对，将为时已晚。”
来源：中国改革报《能源发展》周刊
