日本在能源安全方面一直都有緊迫感。上世紀(jì)70年代，日本就開始進(jìn)行氫技術(shù)的研發(fā)。福島核泄漏事件后，時任總統(tǒng)安倍晉三提出建設(shè)“氫能社會”的目標(biāo)。2017年，日本制定的《氫能基本戰(zhàn)略》中提出，“將在2030年前后建立商業(yè)規(guī)模的供應(yīng)鏈，每年采購約300萬噸氫氣，實現(xiàn)約30日元/Nm³的氫氣成本?！?

日本在氫能領(lǐng)域的野心不僅為實現(xiàn)氣候目標(biāo)所驅(qū)動，而是將氫視作可以引領(lǐng)世界的技術(shù)和領(lǐng)域，成為全球第一個氫經(jīng)濟(jì)體，并希望在全球市場掌握足夠的話語權(quán)。

為此，以豐田、川崎重工為首的大企業(yè)都在不斷迭代技術(shù)，也在制定一些策略以不斷降低成本。降成本，另一關(guān)鍵是規(guī)模化應(yīng)用。日本的策略是通過與供需雙方的合作來增加氫氣引入量。2021年10月更新的日本第六版能源戰(zhàn)略計劃提出，2030年氫能在能源結(jié)構(gòu)中的占比要達(dá)到11%。

2022年，日本自然資源和能源署發(fā)布的《以實現(xiàn)氫能社會為目標(biāo)，建構(gòu)大規(guī)模氫能供應(yīng)鏈》，日本產(chǎn)經(jīng)省發(fā)布的《氫/氨的現(xiàn)狀和未來的研究方向》，這兩篇報告較詳細(xì)地對日本的氫能發(fā)展戰(zhàn)略做了闡釋。

各國出臺的氫能發(fā)展政策與需求側(cè)潛力的多樣性程度相似。交通領(lǐng)域是減碳的硬骨頭，中國、美國、歐盟等推廣氫能發(fā)展不可避免都從交通領(lǐng)域開始。

豐田的燃料電池車走在世界前列。為了更大規(guī)模開拓全球市場，豐田一直致力于技術(shù)開發(fā)以降低成本。今天豐田Mirai二代價格已經(jīng)降到49500美元，比一代Mirai 6萬美元降低很多，2021年，Mirai在全球市場銷售占比55%。

基于消費者口味的多樣性，開發(fā)多種燃料電池車車型，豐田的目標(biāo)是在2025年推出用于SUV和小型貨車等量產(chǎn)區(qū)的燃料電池汽車。豐田還在不斷擴(kuò)大商用車（FC卡車等）市場，并不斷降低燃料電池客車價格，其目標(biāo)是在2023-2024年將車輛價格降低一半左右，力爭在2030年實現(xiàn)供電本地化，使其成為與電動巴士等競爭對手相比具有足夠競爭力的零排放車輛，以此在交通領(lǐng)域增加氫的應(yīng)用量并降低氫供應(yīng)成本。

日本在工業(yè)、發(fā)電、供熱、建筑等方面用氫也取得了一些成果。日本堅持供需一體的策略，通過應(yīng)用工業(yè)、電力、建筑等現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)氫氣，同時開拓居民對這些領(lǐng)域的用氫需求，促進(jìn)居民的應(yīng)用。

在工業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)燃燒特性，推進(jìn)氫還原煉鐵等制造工藝的大規(guī)模改造和大型氫鍋爐的技術(shù)開發(fā)。此外，擴(kuò)大氫能在飛機(jī)和船舶方面的使用規(guī)模。2021年，日本川崎重工制造的全球第一艘液化氫運(yùn)輸船Suiso Frontie從澳大利亞運(yùn)輸氫成功，這具有里程碑意義。川崎重工預(yù)計，到 2030 年液化氫的運(yùn)輸將在商業(yè)上可行。

在供熱方面，利用現(xiàn)有燃?xì)夤艿涝趦?nèi)的供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)氫能進(jìn)入家庭和商業(yè)部門。建筑領(lǐng)域，挖掘多戶住宅公寓和商業(yè)建筑中潛力，推進(jìn)氫氣混合到已有的天然氣網(wǎng)絡(luò)中。

發(fā)電領(lǐng)域?qū)錃庥写罅啃枨?。日本第六版能源?zhàn)略計劃中明確引入氨能，并將開展混燒、專燒示范。氫氣和氨氣可用于燃?xì)廨啓C(jī)，以提高電力系統(tǒng)的靈活性，氨氣還可用于燃煤電廠以減少排放，成本也低于氫。到2030年，利用氫和氨所生產(chǎn)出的電能將占日本能源消耗的1%。

日本本土資源有限，人口規(guī)模較少，因此發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)不僅立足國內(nèi)，更是面向國際市場。供需兩端皆離不開國際市場，因此日本努力建設(shè)商業(yè)用氫的全球供應(yīng)鏈，實現(xiàn)氫能商業(yè)推廣的全球化。

實現(xiàn)氫能社會，需要統(tǒng)籌推進(jìn)氫能規(guī)?；?yīng)鏈建設(shè)和需求創(chuàng)造。建設(shè)氫的供應(yīng)鏈被日本提到重中之重的位置，主要包括擴(kuò)大氫源地、利用區(qū)域剩余可再生能源，實現(xiàn)區(qū)域循環(huán)共生，擴(kuò)大氫源地當(dāng)?shù)厣a(chǎn)和當(dāng)?shù)叵M等。

氫可以從各種能源中生產(chǎn)，但日本資源有限，所以不斷強(qiáng)調(diào)氫氣來源的多元化。所以，供給方面：一是利用具有價格競爭力的海外氫氣，建設(shè)國際氫供應(yīng)鏈。其次是利用國內(nèi)可再生能源的制氫基地。最大限度地利用國內(nèi)現(xiàn)有的氫氣供應(yīng)，如副產(chǎn)氫。值得注意的是，日本目前用氫也主要是化石燃料制氫，即“灰氫”，這也受到了國際社會的詬病，但這不影響日本目前用氫戰(zhàn)略。

為了長期穩(wěn)定、大量供應(yīng)廉價氫氣，日本建立了利用國內(nèi)外廉價氫氣資源的氫氣生產(chǎn)基地。日本致力于國際氫氣供應(yīng)鏈開發(fā)，包括開展配套設(shè)備研發(fā)，打造集氫氣生產(chǎn)、儲運(yùn)、利用為一體的供應(yīng)鏈，并建立“全球可再生燃料網(wǎng)絡(luò)”。日本與澳大利亞、文萊、挪威和沙特阿拉伯就氫燃料采購問題進(jìn)行合作。另外，推進(jìn)剩余可再生能源電解水制氫商業(yè)化，并開發(fā)利用光催化劑制氫技術(shù)和高溫煤氣爐制氫技術(shù)，旨在將氫氣的供應(yīng)成本降低到與化石燃料相同的水平，并增加供應(yīng)量，目標(biāo)是2030年降低到30日元/Nm³，并達(dá)到300萬噸/年，到2050年實現(xiàn)2000萬噸/年。

日本是島國，搭建全球供應(yīng)鏈，主要依靠海上運(yùn)氫。這幾年來，利用液化氫運(yùn)輸和甲基環(huán)己烷(MCH)運(yùn)輸，已經(jīng)有一些成功的示范。

2022年，川崎重工研發(fā)的Suiso Frontier成功從澳大利亞運(yùn)輸液化氫到日本神戶。這是世界上第一個以液化氫為載體的大型海上氫氣運(yùn)輸。

所運(yùn)氫氣由澳大利亞的褐煤生產(chǎn)，在當(dāng)?shù)氐囊夯剞D(zhuǎn)化為液化氫，然后運(yùn)輸?shù)饺毡旧駪舻呢浳镅b卸基地。川崎重工在神戶機(jī)場建成了世界首個液化氫裝卸基地“Hytouch神戶”，專門用于接收經(jīng)由船運(yùn)而來的液化氫。

在2030年30日元/Nm³的供應(yīng)成本目標(biāo)導(dǎo)向下，日本還最大限度地發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)作用，通過將港口內(nèi)現(xiàn)有各種設(shè)備的尺寸增加至32倍，實現(xiàn)規(guī)?；徒党杀荆壳岸嗖块T正在這個方向進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和驗證。

日本新一代氫能鏈技術(shù)研究合作組(AHEAD)進(jìn)行了“有機(jī)化學(xué)氫化物法的氫供應(yīng)鏈實證項目”，在文萊與日本之間建立了國際間氫供應(yīng)鏈。

這一流程為：在文萊用天然氣生產(chǎn)氫氣；在文萊加氫廠轉(zhuǎn)化為 MCH；在（川崎）的脫氫工廠轉(zhuǎn)化為氫氣。

2021年，文萊生產(chǎn)的甲基環(huán)己烷(MCH)運(yùn)往日本，在位于川崎市的脫氫工廠將氫從MCH中分離出來（MCH分解成氫氣和甲苯）。然后，將氫供應(yīng)給Toa Oil Co．Ltd（日本煉油商）旗下Mizue電站的燃?xì)廨啓C(jī)，一次性完成氫氣的制作和供應(yīng)。

這一項目可以直接利用區(qū)域內(nèi)的煉油廠等設(shè)備。所以，煉油廠有可能在碳中和時代重生為氫氣供應(yīng)基地。

對于氫能的社會化落地，需要克服技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、規(guī)模化等三個問題。

1.堅持技術(shù)創(chuàng)新

豐田的燃料電池車技術(shù)，包括電堆、催化劑已經(jīng)走在國際前列，但是為了在國際市場占據(jù)更多規(guī)模，豐田不斷致力于提高技術(shù)降低成本。比如，提高電解質(zhì)膜的耐久性。

在催化劑方面，減少鉑(Pt) 的使用量，將目前1.4%的甲苯損失率減半，繼續(xù)開發(fā)必要的基礎(chǔ)技術(shù)，提高催化劑性能，提高設(shè)備的耐用性。

在擴(kuò)大國際氫氣供應(yīng)鏈規(guī)模來降低氫氣供應(yīng)成本時，通過建立氫氣渦輪發(fā)電技術(shù)，增強(qiáng)利用液化氫和MCH的海運(yùn)裝備和氫氣發(fā)電領(lǐng)域的競爭力。例如，電解不經(jīng)過氫氣直接合成MCH的技術(shù)，有望通過減少合成甲苯和氫氣的設(shè)備，顯著降低設(shè)備成本。

為了進(jìn)行大規(guī)模制造MCH，開發(fā)增加電解槽尺寸和提高催化劑效率等技術(shù)。

2.健全與氫相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)

日本產(chǎn)經(jīng)省認(rèn)為，要從產(chǎn)業(yè)政策角度出發(fā)，調(diào)動技術(shù)開發(fā)、制度開發(fā)等社會實施的所有政策，進(jìn)一步加強(qiáng)日本企業(yè)的產(chǎn)業(yè)競爭力。

展望碳中和時代，日本將氫定位為新能源，加快社會落地。在《精細(xì)化法》修改法案中，為了促進(jìn)能源供應(yīng)企業(yè)使用氫氣和氨氣，將其定位為《精細(xì)化法》下的非化石能源，將氫氣和氨氣分配給能源供應(yīng)企業(yè)。

3.發(fā)揮頭部企業(yè)和行業(yè)聯(lián)盟的作用

在日本制造業(yè)發(fā)展過程中，日本經(jīng)濟(jì)團(tuán)體聯(lián)合會一直擔(dān)當(dāng)協(xié)助政府制訂有關(guān)政策、依據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策協(xié)調(diào)企業(yè)行動等角色，豐田、三菱、日立等企業(yè)都是經(jīng)團(tuán)聯(lián)的成員。

為了充分利用燃?xì)狻⒐┡趦?nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施來擴(kuò)大氫氣供應(yīng)，日本成立了行業(yè)聯(lián)合體，各行業(yè)在實施現(xiàn)有業(yè)務(wù)的同時，可以針對設(shè)備共享等進(jìn)行協(xié)調(diào)，建立了各行業(yè)和同類行業(yè)之間的設(shè)備共享的制度集合體，促進(jìn)潛力設(shè)備互換和工藝合作。如，東京燃?xì)夂痛筅嫒細(xì)舛夹紝⒃?030年引入一定比例的氫氣。

在推進(jìn)燃料電池車和加氫站布局方面，Japan H2 Mobility(JHyM)聯(lián)盟發(fā)揮了核心作用。JHyM成立于2018年2月，旨在與維護(hù)和運(yùn)營加氫站的基礎(chǔ)設(shè)施公司、汽車制造商、金融投資者等合作，溝通政府和地方企業(yè)，挖掘需求，在全國推廣加氫站建設(shè)。豐田、日產(chǎn)、本田等汽車企業(yè)，東京電力 、大阪煤氣等基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)都是聯(lián)盟成員。

2020年，九家日本企業(yè)共同成立了日本氫能協(xié)會（包括：巖谷株式會社、ENEOS株式會社、川崎重工株式會社、關(guān)西電力株式會社、神戶制鋼株式會社、東芝株式會社、豐田汽車株式會社、三井住友金融集團(tuán)株式會社、三井物產(chǎn)株式會社），通過促進(jìn)公共和私人聯(lián)盟以及監(jiān)管框架來幫助推動日本氫能社會的發(fā)展。

4.打造示范項目，提高社會認(rèn)可度

通過開展示范項目，推進(jìn)工業(yè)和民間社會體驗?zāi)茉聪到y(tǒng)轉(zhuǎn)型和氫經(jīng)濟(jì)帶來的便利。

除了上述海上運(yùn)氫項目，還有建設(shè)福島氫能模型。通過將福島氫能研究場(FH₂R)生產(chǎn)的氫用于各種燃料電池汽車和工廠，建成一個氫能社會先驅(qū)的示范區(qū)，這里有集氫的生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸和利用為一體的供應(yīng)鏈。產(chǎn)經(jīng)部門還致力于通過充分利用其他地區(qū)的區(qū)域特征，因地制宜，建立和示范工業(yè)領(lǐng)域和港口的氫利用模型。在公共設(shè)施和加油站引入固定式燃料電池，將加氫站與燃料電池汽車/燃料電池客車相結(jié)合，形成區(qū)域氫氣利用模式。

5.適應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)，開拓全球市場

日本主動適應(yīng)國際市場需求，并參與標(biāo)準(zhǔn)制定。例如，支持增加水電解槽尺寸的技術(shù)拓展，準(zhǔn)備可以在與歐洲相同的條件下評估水電解槽性能的環(huán)境，降低進(jìn)入海外市場的門檻。

建立并加強(qiáng)全球范圍內(nèi)的公私合作伙伴關(guān)系。用好政府層面的國際框架，促進(jìn)信息交流、聯(lián)合研究和政策研究。與荷蘭、阿根廷、澳大利亞等過展開氫能領(lǐng)域的合作。

2022年初，日本和印度尼西亞已同意在氫、氨和碳捕獲與儲存等脫碳技術(shù)方面開展合作。通過政府和行業(yè)聯(lián)盟的努力，為世界其他地區(qū)提供氫能發(fā)展模式。