Top
首页 > 正文

日本氢能产业发展特点与启示

发布时间:2022-09-14 10:54        来源:赛迪智库        作者:黄鑫

在新冠疫情和地区冲突导致国际能源供应链不稳定性持续增强的背景下,各国能源转型和节能减排的压力日益增大,纷纷加速探索低碳多元的能源供给模式。氢能作为清洁高效、应用广泛的能源之一,成为各国关注的热点。据国际氢能委员会预测,到2050年氢能占全球能源消费的比重将提高到18%,氢经济的市场规模将达到2.5万亿美元。日本本土资源较为匮乏,特别是对进口能源依赖度较高,在寻找替代的可再生能源、提升能源自给率的努力中,日本政府对氢能的重视不断加强,并通过开展技术创新、基础设施建设和示范应用等逐步积累技术储备,构建氢能产业链,推动氢能大规模应用。

一、日本氢能产业发展特点

(一)将氢能作为提高能源自主权的重点

2002年,日本政府提出能源安全(Energy Security)、经济发展(Economic Growth)和环境保护(Environment Protection)的综合“3E”政策,持续致力于降低对石油等进口能源的依赖。2011年福岛核事故之后,日本核能发展遭受影响,对能源结构做出较大调整,氢能成为日本政府的重要战略选择。在2013年发布的《日本再复兴战略》中,发展氢能被明确为基本国策。2016年,日本相继公布能源中期和长期战略方案,其中《能源革新战略》提出“构建新型能源供给系统”,《能源环境技术创新战略》则确定了到2050年将重点推进的五大能源技术创新领域。2017年发布的《氢能基本战略》确定了到2050年实现氢能社会的目标愿景和到2030年实现氢能发电的行动计划。2018年7月,日本发布《第五期能源基本计划》,再次强调降低对化石能源的依赖,并提出建立以氢能为基础的二次能源结构,构建融合人工智能等技术的多维、多元能源供需体系。一系列政策的出台,不仅拓展了氢能发展的深度和广度,更体现了日本政府对于发展氢能的高度重视。

(二)以建设多元化应用的“氢能社会”为目标

日本是全球最早推动氢能全面应用的国家之一。20世纪70年代,日本成立“氢能源协会”,开始了氢燃料电池技术开发。依托国内汽车产业的雄厚基础,氢燃料汽车成为日本氢能产业链下游应用最早推广的重要领域。2014年,日本在《能源基本计划》中提出建设“氢能社会”的愿景,强调要扩大氢气来源并拓宽应用场景,并在2017年发布的《氢能基本战略》等相关文件中制定了实现氢能社会的技术路线,将氢能的应用领域推广到交通、家庭以及工业原料等领域,目标是到2030年氢气达到30万吨的年商业化供应能力、用氢成本降至3美元/千克、燃料电池车达80万辆、建设加氢站900座、家用热电联产的燃料电池用户数达530万户等。2019年3月,为进一步加速推动氢能利用,日本政府发布了《氢能利用进度表》,明确提出到2025年氢燃料电池汽车价格将至与混合动力汽车持平,随后又发布第三次修改的《氢能及燃料电池战略发展路线图》,提出了到2025年全面普及氢能交通,实现氢能发电商业化本的目标。2022年3月,日本新能源产业技术综合开发机构发布《燃料电池重型交通技术路线图》,提出到2030年,日本新增的8吨以下商用车中,燃料电池重型交通渗透率要达到20%-30%。此外,日本政府还大力支持氢能应用项目,对商用、车用、家用及工业用燃料电池及基础设施建设给予全面补贴,催化了氢能技术的应用。

(三)通过布局国际知识产权提升话语权

日本政府坚持“技术强国”理念,对氢能全产业链技术研发给予大力支持。2016年,日本出台《能源环境技术创新战略》,强化政府引导下的研发体制,提出针对2050年构建新型能源体系目标的5大重点技术创新领域,2019年又在《氢能及燃料电池战略发展路线图》中列出了燃料电池技术、氢供应链和电解技术等三大重点技术领域,同年日本在氢能和燃料电池领域研发投入达2.97亿美元,成为国际能源署成员国在该领域研发投入最多的国家。除本国外,日本还加速在中国、美国以及欧洲专利局等申请专利保护。目前,日本在氢能和燃料电池技术方面拥有的专利数量居世界首位。基于国内快速发展的氢能应用基础,日本将研发重点聚焦高端技术,通过主导和参与制定国际标准、组建国际氢能技术合作联盟等方式争取对产业链上游技术的掌控,以争取在未来国际清洁能源领域的竞争中提升话语权。

二、对我国的启示

(一)完善产业发展政策体系

2020年起,国家统计局将氢能纳入能源统计,标志着氢能成为我国能源系统的重要组成部分。2022年3月接连发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》、《2022年能源工作指导意见》两个文件,进一步明确了我国氢能产业的定位和中长期目标,产业总体发展导向已明晰。但我国氢能产业具体发展路线和支持政策还有待完善,全国各地出台的氢能发展规划还需统筹,在全球加速氢经济布局,特别是我国氢能产业尚处在发展初期,靠市场机制无法快速建立完整产业链条的背景下,需加强跟踪国际形势和梳理我国氢能产业亟待解决的问题,掌握氢能发展进程,分析其他国家战略思路和发展经验,研究制定有利于我国氢能产业生态形成的政策支撑体系。

(二)加强科技创新引领

科技创新是推动氢能产业持续发展的动力。氢能技术复杂多样,涉及制氢、储氢、运氢、用氢、加氢设施等多个环节,科技创新也要在供应链、产业链梳理的基础上,分析氢能领域关键技术的分布和研发趋势,进行系统布局。因此,需要集中跨学科的产学研用各方力量,促进从材料等基础研究、关键技术攻关、应用示范、产业化转化到跨领域融合的技术能力提升,形成具有自主知识产权的核心技术,提高相关设备和零部件的的国产化水平,引领和保障我国氢能产业链稳定发展。

(三)拓展氢能多元化应用场景

世界能源理事会发布的《氢能—工业催化剂(加速世界经济在2030年前实现低碳目标)》报告提出,氢能未来应用主要包括四种场景,即长期储能、从蓝氢到绿氢、大规模应用、燃料电池交通工具。从日本氢能战略布局看,氢燃料电池在交通运输中的应用是其发展的重点,与此同时,氢能发电、储能、工业生产和住宅应用的推广示范也在加速。目前我国氢能应用场景还比较单一,需先行制定示范工程计划,支持在燃料电池、交通运输、家庭供热、传统高耗能工业等领域开展氢能试点应用。此外,依托氢能的储能特性,还可探索利用其它可再生能源制氢储能模式,实现多种可再生能源综合利用。

(四)加强国际交流合作

氢能不仅对本国能源结构转型和气候目标达成具有重要意义,同时也是未来全球能源市场竞争的热点领域。加强国际交流合作,一方面需要在氢能技术研发、成果转化等方面积极开展国际合作,拓展我国优势领域的国际影响力。另一方面主动借鉴国外氢能推广应用的经验,如日本氢能社会等建设的模式和效果,开拓适合我国国情的氢能市场。此外,还需要加强知识产权保护的全球化思维,注重技术积累及维权,提升我国在未来氢能产业国际市场中的竞争力。

合作站点
stat