日本受制于有限的陸地面積和自然資源，一直在尋求和開發(fā)合適自己的能源支柱。自福島核電站事故后，日本開始尋找比核能更安全、更清潔的能源。

日本受制于有限的陸地面積和自然資源，一直在尋求和開發(fā)合適自己的能源支柱。自福島核電站事故后，日本不得不重新開始尋找比核能更安全、更清潔的能源。

2017年12月26日，日本政府發(fā)布了“氫能源基本戰(zhàn)略”，確定了2050年氫能社會(huì)建設(shè)的目標(biāo)以及到2030年的具體行動(dòng)計(jì)劃。

氫能被視為日本能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、保障能源安全和應(yīng)對(duì)氣候變化的重要抓手，沒有任何一個(gè)國家像日本一樣如此重視氫能。

實(shí)際上，人類早在100多年前就發(fā)現(xiàn)了氫能，日本也早在1973年就成立了“氫能源協(xié)會(huì)”，從此拉開了氫能源與氫堆（燃料電池）的序幕。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，日本氫能社會(huì)雛形已基本形成，那么如今日本氫能應(yīng)用的主要形式有哪些？氫能社會(huì)現(xiàn)狀如何？

近日，第一元素網(wǎng)專訪了從日本東京回國探親的中日氫能合作協(xié)會(huì)會(huì)長李擴(kuò)建，就日本的氫能發(fā)展歷史、應(yīng)用情況、氫能社會(huì)現(xiàn)狀以及氫能安全性等問題進(jìn)行了采訪交流，下為采訪詳細(xì)內(nèi)容。

第一元素網(wǎng)：您能否先簡要介紹一下中日氫能合作協(xié)會(huì)這個(gè)機(jī)構(gòu)，以及您創(chuàng)辦此機(jī)構(gòu)的初衷？

李擴(kuò)建：我1985年赴日，1999年成為旅日華僑。由日本內(nèi)閣府于1999年9月27日認(rèn)證,`我在東京建立了“特定非營利活動(dòng)法人（簡稱NPO法人）日中”，10月4日經(jīng)過法務(wù)登記而正式成立，成為日本第一批12個(gè)NPO法人之一。這個(gè)NPO法人資格現(xiàn)在是由議員立法的日本品味最高的法人資格，1999年4月法律實(shí)施， 是非營利（不能分紅）、非政治（不得涉及選舉）、非宗教（少數(shù)服從多數(shù)）的機(jī)構(gòu)。我們這個(gè)法人20年以來，一直致力于中日兩國之間的各種交流活動(dòng)。鑒于氫能在日本的快速發(fā)展和成功應(yīng)用，大力發(fā)展氫能源對(duì)中國也有著巨大的戰(zhàn)略意義，近年來我一直在關(guān)注并研究日本氫能社會(huì)的發(fā)展，見證了其在日本取得的成功。我體會(huì)到，氫能是人類同時(shí)解決能源和環(huán)境問題的最后一張底牌。因此，在2018年6月10日，我在NPO法人機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上創(chuàng)辦了中日氫能合作協(xié)會(huì)，作為NPO法人之下的下屬機(jī)構(gòu)，按照中國的說法相當(dāng)于一個(gè)二級(jí)協(xié)會(huì)。

協(xié)會(huì)的目的是在日中兩國之間發(fā)揮氫能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的橋梁的作用，促進(jìn)兩國政府、相關(guān)企業(yè)和研究咨詢機(jī)構(gòu)之間的了解，把日本在氫能領(lǐng)域所取得的成功經(jīng)驗(yàn)引入中國，降低成本后再返回到日本實(shí)現(xiàn)共贏，促進(jìn)兩國的氫能社會(huì)的早日形成。

目前我們已經(jīng)在東京多次為山西省、國家電投、浙江省、廣東省、氫能泡泡、江西省、安徽省、北京市、青海省、山東省的訪日高官們講授了日本氫能社會(huì)發(fā)展的狀況和問題點(diǎn)，安排他們試乘豐田生產(chǎn)的“未來”氫車，體驗(yàn)日本的氫能社會(huì)。

第一元素網(wǎng)：日本政府對(duì)于的氫能的發(fā)展規(guī)劃有著怎樣的歷史？氫能社會(huì)是何時(shí)提出來的？

李擴(kuò)建：日本氫能事業(yè)的發(fā)展與NEDO的誕生有很大的關(guān)系。1980年，日本撤銷了“煤礦業(yè)合理化事業(yè)團(tuán)”，相當(dāng)于中國的煤炭部，而把全套人馬改編為“新能源綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)”，簡稱NEDO。

NEDO是日本的一個(gè)政府機(jī)構(gòu)，掌管著國家的所有有關(guān)預(yù)算，也是唯一的公立研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，管理和指導(dǎo)著日本的所有民間企業(yè)的氫能發(fā)展事業(yè)，負(fù)責(zé)解決日本的能源和環(huán)境問題。1997年，日本成立了新能源特別措施促進(jìn)法。2006年，日本發(fā)布了新能源的國家戰(zhàn)略，其中包括了氫能源的相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃。2008年，日本燃料電池商業(yè)化協(xié)會(huì)（GCCJ）制定了2015年向普通用戶推廣氫車的計(jì)劃。2011年，發(fā)生了福島核事故，此次事件對(duì)國家能源戰(zhàn)略影響巨大，迫使日本放棄了對(duì)原子能的期待而更加重視氫能源。2013年6月，重新上臺(tái)的安倍政府推出《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，提到4次“氫能”，把發(fā)展氫能源提升為國策，并啟動(dòng)加氫站建設(shè)的前期工作。2014年，內(nèi)閣修訂了《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，提到6次“氫能”，發(fā)出建設(shè)“氫能社會(huì)”的呼吁。第四次《能源基本計(jì)劃》，將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，提出建設(shè)“氫能社會(huì)”，并公布了《日本氫和燃料電池戰(zhàn)略路線圖》。也就是說，2014年可以說是“氫能社會(huì)”的元年。2015年，內(nèi)閣修訂了《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，中提到12次“氫能”，安倍政府在實(shí)施政方針演說表達(dá)了實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”的決心，旨在繼續(xù)建造加氫站之后，通過氫能發(fā)電站的商業(yè)運(yùn)作來增加氫能流通量并降低價(jià)格。同時(shí)，NEDO出臺(tái)氫能源白皮書，將氫能源定位為國內(nèi)發(fā)電的第三支柱。2016年，內(nèi)閣再次修訂了《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》，中提到66次“氫能”。2017年，日本氫能基本戰(zhàn)略中，日本正式地把國家將來的第一能源定位為氫能，取代化石能源（煤炭、石油和天然氣）的地位，并明確了“氫能社會(huì)”的三大支柱。

第一元素網(wǎng)：日本“氫能社會(huì)”的三大支柱是什么？

李擴(kuò)建：日本氫能社會(huì)的三大支柱是“氫電”、“氫車”和“氫家”。“氫電”就是用氫氣來代替燃?xì)饣鹆Πl(fā)電，來進(jìn)行大功率的發(fā)電，計(jì)劃是在現(xiàn)有燃?xì)怆姀S中摻一部分比例的氫氣，然后逐步提高混合燃燒氣中氫氣的比例，最終要達(dá)到100%氫氣發(fā)電的結(jié)果，未來既可解決日本天然氣依賴進(jìn)口的問題，又可實(shí)現(xiàn)真正的零碳排放。“氫車”是移動(dòng)式的氫能利用，是以氫氣作為能源，以氫堆（燃料電池）系統(tǒng)作為動(dòng)力系統(tǒng)而不通過電池儲(chǔ)能的各種類型車，日本最普及的是氫能轎車，代表性的有豐田Mirai和本田Clarity，豐田Mirai是最成熟的轎車，本田Clarity由于不太成熟，只租不賣，最近宣布其產(chǎn)業(yè)計(jì)劃又推遲了兩三年。“氫家”是一種固定式的氫能利用，具體是將一套既能發(fā)電又能供熱的系統(tǒng)用于家庭中，日文稱為“ENE-FARM”，ENE是能源英文的字頭。在中國應(yīng)該屬于是一種“熱電聯(lián)供系統(tǒng)”系統(tǒng)。這套系統(tǒng)的工作方式是：首先從提供給普通家庭的煤氣、天然氣或液化氣中提取出氫氣，氫氣與空氣中的氧氣通過氫堆（燃料電池）發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生電力，同時(shí)將發(fā)電過程中產(chǎn)生的熱量用于家庭供熱（發(fā)電過程中溫度高達(dá)℃幾百度）；這套系統(tǒng)可供電可供熱，兼具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性，單套系統(tǒng)目前售價(jià)補(bǔ)貼后僅9萬人民幣，系統(tǒng)整體能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)95.5%。雖然煤氣費(fèi)會(huì)適當(dāng)增加，但是可以節(jié)省大量的電費(fèi)。當(dāng)前日本有大約28萬臺(tái)設(shè)備在應(yīng)用，此系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)原來有好幾家，現(xiàn)在剩下了松下集團(tuán)和愛信，最近又增加了一家生產(chǎn)小型設(shè)備的京瓷，日本計(jì)劃到2030年達(dá)到530萬臺(tái)的家庭應(yīng)用，超過全國家庭數(shù)2000萬的1/4。由于推動(dòng)這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將會(huì)對(duì)國家的能源戰(zhàn)略產(chǎn)生巨大并深遠(yuǎn)的影響，從根本上保證國家的能源安全。

第一元素網(wǎng)：當(dāng)前日本氫能轎車的價(jià)格大概多少？

李擴(kuò)建：日本量產(chǎn)并商業(yè)化售賣氫能源轎車的企業(yè)只有豐田和本田，豐田Miral的售價(jià)是806萬日元/輛（包括導(dǎo)航和行車記錄儀），其中國家補(bǔ)貼201萬日元/輛，東京都補(bǔ)貼101萬日元/輛，最終售價(jià)504萬日元，換算為人民幣為大約30萬元/輛。本田的氫能轎車只租不賣，租賃價(jià)格為5588元/輛/月。

第一元素網(wǎng)：除了氫能轎車外，日本還有哪些類型的氫能車？

李擴(kuò)建：氫能轎車是日本應(yīng)用最多的汽車類型，除此之外，日本還有十幾輛氫巴。為了服務(wù)2020年在日本東京舉辦的奧運(yùn)會(huì)，屆時(shí)將量產(chǎn)達(dá)到100輛。氫能鏟車40輛，到2020年增加至500輛。氫能輕型貨車已經(jīng)小批量量生產(chǎn)。面向美國的氫能重卡的噸位從35頓增加到了40頓。還有小型推貨車、幾款自行車，三輪車，摩托車等都在小規(guī)模的使用中。日本正在研發(fā)氫能列車，已經(jīng)測試了數(shù)年，現(xiàn)在還尚未正式運(yùn)營。日本曾經(jīng)還制造了一輛氫能垃圾處理車，但由于成本高昂，沒有能夠推廣。

第一元素網(wǎng)：很多人對(duì)氫能源的安全性較為擔(dān)心，尤其是應(yīng)用最廣、市場空間最大的氫能轎車，您是如何看這個(gè)問題的？

李擴(kuò)建：實(shí)際上，我很理解人們的擔(dān)心，畢竟氫氣易燃易爆，氫氣爆炸極限是4.0%～75.6%（體積濃度），當(dāng)氫氣在空氣中的體積濃度在4.0%～75.6%之間時(shí)，遇火源就會(huì)爆炸，而且在中國氫氣目前還當(dāng)作“高度危險(xiǎn)化學(xué)品”而不是作為能源進(jìn)行管理。

日本和世界各國以前亦是如此，但是日本用了幾年的時(shí)間，將氫氣的定位從“高危品”改為了“普通能源”。曾經(jīng)有專家做了氫能車與汽油車的著火實(shí)驗(yàn)，具體方法是將氫能車的儲(chǔ)氫罐和汽油車的油罐破壞使其燃料泄露并點(diǎn)燃，觀察氫能車和汽油車在點(diǎn)燃泄漏燃料3秒后和1分鐘后的車輛情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。3秒后，氫能車儲(chǔ)氫罐泄露出來的氫氣被點(diǎn)燃后在儲(chǔ)氫罐的壓力推動(dòng)下迅速上竄并形成火柱，而汽油車中的汽油泄漏后在重力作用下往下流，被點(diǎn)燃后在車輛底盤下部形成火團(tuán)。1分鐘后，氫能車的火柱依然持續(xù)向上但是明顯變小，車身并未受到任何損傷；但汽油車整個(gè)車身已處于火海之中，再持續(xù)下去必將被燃燒殆盡。氫能車儲(chǔ)氫罐中氫氣泄漏后，被點(diǎn)燃并未爆炸的根本原因也可以從實(shí)驗(yàn)所拍攝的圖片中得出。

當(dāng)氫氣從儲(chǔ)氫瓶泄漏出來后，在壓力作用下，氫氣會(huì)迅速上竄，在車身上方大約10～20cm的垂直距離內(nèi)，形成了完全未著火的氣體柱，因?yàn)?00%的氫氣既不可燃，也不可爆炸。

車身上方垂直距離20cm以上，氫氣燃燒并形成了火柱，但由于是敞開空間，氫氣的濃度并未處于爆炸極限濃度范圍，因此氫能車氫氣泄漏后在敞開空間是不會(huì)有危險(xiǎn)的；但在密閉空間或者相對(duì)較小的空間內(nèi)，如果氫氣泄漏可能會(huì)存在一定危險(xiǎn)性。

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以明確地得出結(jié)論，氫氣比起汽油來，要安全得多的多。

來源：第一元素網(wǎng)