中国储能网讯：使用氢气作为燃料的燃料电池车即将在两年后上市销售。在汽车企业竞相为压缩车辆价格而开发技术的同时，供氢基础设施的建设也已经展开。作为燃烧时不排放二氧化碳的能源，氢气要想为构建低碳社会助一臂之力，还必须跨越几道难关。

从全球采购氢气，为燃料电池车（FCV）、办公楼和家庭的燃料电池热电联产设备，以及火力发电提供燃料——到2030年代，或许将出现这样的景象。

氢气与氧气混合燃烧只生成水和热，是不排放二氧化碳的能源。如果用作燃料电池和燃气火力发电的燃料，就能实现发电时不排放二氧化碳，从而促进低碳社会的实现。

氢气并非像化石燃料那样，通过开采即可获得。现在常见的制造方式，是对天然气、石油、煤炭进行改质。也就是利用催化剂，使化石燃料中含有的烃与高温高压的水蒸气发生反应。在钢铁厂、炼油厂制造钢铁和汽油的过程中，煤炭和石油中含有的烃也会生成氢气。这叫作副生氢气。除此之外，向水中通电使水分解也能制造出氢气。

燃料电池车上市成为出发点

氢气如今之所以备受关注，一个原因是丰田汽车公司和本田技研工业公司即将在2015年上市燃料电池车。两家公司已于11月相继发布了试制车。日产汽车公司也计划在2017年上市燃料电池车。

在燃料电池车上市之际，石油批发公司和燃气公司也将开始在日本国内运营100座加氢站。经营化石燃料的企业将摇身一变，成为氢气供应者。按照计划，到有望实现全面普及的2020年，加氢站将增加到1000座。伴随燃料电池车上市的号角，氢供应链（供应网）的商业化也将启动。

氢气成为关注焦点的另一个原因是，有些企业正跃跃欲试，准备把海外制造的氢气进口到日本。这与石油和燃气公司利用日本国内制造的氢气开展业务形成了鲜明对比。进口氢气的关键在于长途运输氢气的技术，并且还要有能够以低廉的价格大量供应氢气的国家。

装入普通塑料瓶中的氢气

“这里面装的是氢气”，在千代田化工建设公司氢链事业推进单元代理总经理、氢事业推进部门负责人白崎智彦这样说道。他手中拿着一个市面上常见的塑料瓶，其中装着透明的液体。时间是10月16日清晨，当时，日本自由民主党议员与政府的课长级官员正在召开研究会。

过去，氢气无法在常温常压下装入塑料容器运输。而千代田化工开发的“有机化学氢化物法”能够使氢气与甲苯发生反应，生成“甲基环己烷”（MCH）液体。从甲基环己烷中分离氢气虽然一直是个难题，但借助自主开发的催化反应技术，千代田化工取得了成功。

一般来说，运输氢气有两种形式，一是直接在高压下压缩气体的“压缩氢气”，二是在零下253℃的极低温度下液化的“液氢”。压缩氢气适合为燃料电池车加气。相比压缩氢气，液氢则具有储藏、运输效率高的特点。

而甲基环己烷在常温常压下能够压缩到原本体积的500分之1。可以沿用现有的基础设施，使用运输化学原料的“化学品运输船”和货运列车运输。

千代田化工将首先向产油国的化学原料工厂采购副生氢气，在当地制成甲基环己烷，然后进口到日本。该公司将于2015财年在川崎市沿海的工业区建成投产一座利用甲基环己烷分离氢气的工厂。利用现有的管线，向该地区的化学企业和石油公司输送、销售氢气。业务初期瞄准的是炼油厂的脱硫工艺，以及化学产品原料的需求。氢气的售价将力争达到1立方米330日元。与该公司合作开展业务的川崎市称，计划1年销售约7亿立方米。

与此同时，千代田化工还将开拓氢气作为燃料的需求。争取于2015财年，使世界上第一座商用化氢气发电站在川崎市投入运转。将把进口的氢气与化石燃料混合制成燃料。氢气比例预计最大为70％。该公司准备首先展示成功案例，借此取得发电公司和社会对于氢气发电的信赖。白崎信心十足地说：“2030年～2050年，如果氢气发电能够占到日本发电总量的25％，就能在降低成本的同时减少二氧化碳。”

川崎重工业公司也计划从2017年开始，着手开展从澳大利亚进口氢气的业务。该公司将全面分析业务前景，如商用化有望，就在2030年增加进口量。按照估算，能够进口的总量可供1台65万千瓦功率的燃气轮机联合发电机，或是约300万辆燃料电池车使用1年。此外，该公司还在考虑从俄罗斯进口氢气。

寻找“零碳”氢气！

开展氢气业务的关键是已经投入实用的液氢储藏和运输技术。川崎重工成功地把陆地油罐和油罐车的液氢蒸发率降低到了0.1％左右。并利用该技术建造了两艘装载量为2500立方米的船舶，其运输量可供3.5万辆燃料电池车使用1年。到2030年扩大业务规模时，该公司将一举拓展规模，建造2艘16万立方米规模的运输船。

川崎重工看中了澳大利亚南东部维多利亚州拉特罗布河谷的褐煤。因为发热量低、容易自燃，褐煤的用途十分有限。在当地，褐煤的价格还不到煤炭的3分之1。

川崎重工计划2017年以后，在当地建设氢气制造和液化工厂。利用气化炉从褐煤中分离氢气并进行液化。通过使用当地低廉的电力资源进行液化，还能够降低冷却成本。

但是，褐煤气化会释放出二氧化碳。为此，川崎重工预定在2030年开展商用化时，将回收二氧化碳，把封存工作委托给维多利亚州政府主导的二氧化碳捕集及封存（CCS）业务“碳网”。按照计划，二氧化碳将通过管线运送至距岸80公里的海底，在海底挖井封存。

另外，在俄罗斯，川崎重工也与当地企业交换了备忘录，现在正在探讨商业化事宜。双方计划建设工厂，利用临近堪察加半岛的马加丹州水力发电站的剩余电力，通过电解水制造氢气。在可再生能源丰富的国家，因为需求少，生产的电能白白浪费的现象时有发生。在这些地方，剩余电能的价格低廉，有助于降低氢气制造成本。

川崎重工把目光投向CCS和可再生能源的理由十分明确。在该公司看来，在发电时和制造时都不排放二氧化碳的“零碳”将成为氢气市场发展的条件。

技术开发本部技术策划推进中心氢气项目部部长西村元彦说：“日本的目标是到2050年，使温室气体减少80％。在实现目标的过程中，扩大零碳氢气的使用对于减轻国民的成本负担非常有效。”这是川崎重工在日本能源综合工学研究所的协助下，通过推测到2050年的能源利用动向得出的结论。

千代田化工未来也打算组合利用CCS。要想让氢气为日本的低碳化做出贡献，就需要更多的供应源。现在，许多企业已经暗中展开了供应源争夺战。

某企业的高管说：“现在，我们已经罗列出产油和产气国的开采现场、化学工厂等副生氢气供应源，开始进行调查。”因为资源国并未利用副生氢气，而是直接排放到空气中，所以有望降低采购价格。南美和亚洲的大规模水力发电站、澳大利亚和北美等地的大规模风电场等都是有力候选。

除此之外，还不能忘记日本国内宝贵的供氢源。石油批发商的炼油厂拥有的氢气制造装置就是其中之一。几乎所有的炼油厂都拥有氢气制造装置。供制造汽油需要的脱硫工序使用。日本石油能源技术中心称，这些装置相加，2010年的供氢能力为43亿立方米，可供应430万辆燃料电池车。到2015年，这些设备预计将成为主要的供氢网点。

钢铁厂也能制造副生氢气。但外销的希望不大。为了节能、减少二氧化碳排放，钢铁公司都利用含有副生氢气的气体自行生产燃料。某钢铁厂的高管解释说：“燃料电池车需要高纯度的氢气，考虑到提纯成本，钢铁厂自产自消副生氢气更加合理。到2050年，我们将把使用氢气还原铁矿石的技术投入实用。没有余力外销。”

减少能源消费资金外流

要想普及利用氢气作为燃料，价格要到多少才合适？日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）表示，刨除加氢站的利润，现在的供氢成本为1立方米120日元左右。按照该机构的发展蓝图，这个价格将在2015年降低到90日元，到2020年仅为60日元。降低成本必须要开拓价格低廉的供氢源，并通过普及燃料电池车扩大需求。而且，转嫁到价格中的加氢站的建设费和运营成本也需要压缩。

尤其是建设费，包括土地费用在内，日本现在的建设费据说是欧美的2～3倍。因为经营的是高压、可燃性强的氢气，所以日本国内对于加氢站的要求比欧美更加严格，这也是导致成本增加的原因。要想降低成本，就要把规制放宽到与欧美相当的水平。

日本企业和政府期待氢气社会到来的一个原因是“肥水不流外人田”。日本能源综合工学研究所表示，以汽油为例，由于作为原料的原油价格高，使用者支付的金额约5成落入了中东产油国的囊中。

而氢气社会到来后，日本国内企业得到的资金回流将会加大。由于日本国内企业拥有运输和加氢站等技术，在通过对天然气进行改质制造氢气时，流向海外的资金就相对较少。向海外采购氢气的时候，运输、储藏也有望大量采用日本的技术。

刚刚在10月发行了《世界氢气基础设施项目总览》的日经BP清洁技术研究所称，到2015年，世界氢气相关市场规模约为7万亿日元。之后，燃料电池车与定置燃料电池将带动市场扩大，市场规模将在2020年超过10万亿日元，到2030年将达到约37万亿日元。到那时，各国的发电企业都将积极投资氢气发电，投入运营。2050年的市场规模预期高达160万亿日元。

利用产业培育的技术引领世界，同时减少资金外流——除了实现低碳社会，日本力争2030年代实现的氢气社会还承载着这样的期待。