三次实地调研日本氢能：告诉你一个真实的日本“氢社会”

作者在过去8个月时间，三次深入日本氢能产业进行调研。作者认为，日本“氢社会”背后是50年的研发积淀与国家队牵头的科研体系。

即使过去调研国内的上市公司，如此密集的拜访一个目标对我来说也是少有的，自去年9月份到今年5月，8个多月的时间我三次到日本，走访日本氢能产业链、应用单位、科研机构、展会、论坛。

其中两次拜访丰田、两次与日本环境省、经济省交流，中间我又走访了国内如皋、云浮、武汉、潍坊等国内氢能产业基地或重点企业，对这个产业链的理解总算又了一些概貌。

说实在的，对于很多新的产业做研究反倒不如做企业来得干脆，企业掌握核心技术并且看好前景可以上项目，了解政府补贴计算出投入产出也可以上项目。

但做研究力求了解新技术产业化的条件：一是技术的可实现性；二是产化的经济性。

我的跟踪研究不会停止，本期我主要就日本三次调研一些概要进行阐述，以期给读者描绘一下日本“氢社会”一些印象。

第一次日本氢能调研

时间：2018年9月

主要对象：核心企业及主要部门

主要收获：氢燃料电池汽车产业化成为现实

第一次到日本我们主要走访了岩谷加氢站、丰田MIRAI工厂、电池膜核心技术提供商东丽集团，并与日本环境省、经济省等部门进行交流。

尽管岩谷加氢站一天只有四辆车，丰田每天生产8辆车，但每辆车出厂价折合人民币约42万元，一次加氢3分钟续航里程的达到600公里。

日本已建成100座加氢站。

从电池核心材料质子膜，到高压储氢瓶材料，到汽车整车、加氢站，氢燃料电磁汽车核心产业链的运行对于我来说验证了一个基本的判断：氢燃料电池汽车可以实现！

从经济性来看，目前丰田购车成本不算太高，政府补贴也比较理性，每辆车国家和地方政府补贴金额大约在10万人民币，个人购车成本32万，每公里行驶成本0.5元，这已经是一个比较能够承受的价格。

而且未来降本的机会也是显而易见的：规模化与技术进步。每天9辆车的产量，显然有很大的提升空间，而且燃料电池效率会随着技术进步不断提升。

第二次日本氢能调研

时间：2019年3月

主要对象：日本氢能产业链目标制定及基础建设单位

主要收获：日本氢社会基础建设布局完善，中期目标明确

本次调研是以第十五届国际氢能及燃料电池展览会为契机，上海绿青蛙组织了中国调研团队与日本环境省和经济省的交流。

首先是通过与日本新能源产业技术开发机构NEDO的交流，了解到他们去年7月份制定了日本氢能中期目标。NEDO对这一目标进行了分解，将一些核心技术分配到相应的研究机构。

NEDO全称The New Energy and Industrial Technology Development Organization 是日本新能源产业的技术综合开发机构，是日本最大的公立研究开发管理机构，承担着日本的一部分经济产业行政业务，主要目标是负责解决能源和环境问题；以及促进科技产品的转化。

成立于1980年，隶属于通产省，它起初是为了开发能够替代石油的新能源技术而设立的，1998年将研究范围扩大到产业技术。

目前的研究项目包括电子与信息技术、机械系统技术、航空与空间技术、纳米和材料技术、生物和医疗技术、化学物质管理、燃料电池与氢能技术、能源与环境技术等方面。

近年来，NEDO十分重视先进制造领域的研究开发，该领域的研究主要分布在机械系统技术、电子与信息技术、纳米与材料技术的项目中。

资料显示，2015年，NEDO的预算为1319亿日元。其中：

• 新能源领域〈2015年资金462亿日元〉

• 能源节约领域 〈2015年资金97亿日元〉

• 蓄电池・能源系统领域〈2015年资金70亿日元〉

• 绿色核心技术（CCT）领域〈2015年资金68亿日元〉

• 环保领域〈2015年资金25亿日元〉

• 电子通信领域〈2015年资金124亿日元〉

• 材料・纳米技术领域 〈2015年资金118亿日元〉

• 机器人领域 〈2015年资金44亿日元〉

• 地球温室效应领域 〈2015年资金31亿日元〉

  NEDO制定的目标
  

  
  

第二次访谈日本的另一收获就是了解到日本氢能产业链更加具体的布局，包括各种制氢、运输方法，包括褐煤制氢、工业副产氢、污水处理厂制氢，千代田研发的长途运输液态储氢方式。

基础建设还有氢能产业的检测技术，因为日本很多企业都想研发氢能，但小企业没有检测条件，2008年当地政府与渡边正五先生建了这座氢能检测中心。

前后分两期建设，第一期2010年3月建成，2000m²，以小型检测为主，由福冈市政府和企业出资10亿日元；二期以大型检测为主，2014年3月建成，2700m²，日本产经省出资30亿日元。

2001年日本提出的目标是到2010年燃料电池汽车累计达到5万辆，2020年累计达到500万辆；2010年调整为2025年200万辆。

2018年日本此前提出的加氢站目标达成了95%，但氢燃料汽车的目标达成只有7%。

从加氢站节奏快于氢燃料车的现实来看，日本“氢社会”率先布局的是技术建设，车辆的补助不像中国那么多，所以推进比较慢。

2018年NEDO提出具有供给侧举措的目标，这个目标是到2030年累计生产80万辆，而更远的，没有确定时间的目标是乘用车数量达到6200万辆。

第二次日本氢能调研要点

第三次日本氢能调研

时间：2019年5月

主要对象：第26届日本氢燃料电池大会

主要收获：日本从事氢能产业的科研、制造企业以及项目进度

这是一次非常专业的研讨会，会议分为几大部分：

第一部分是有关分布式能源发电的进展

到2018年，日本固定式氢能发电（包括热电联产）已经达到22万台，计划2030年达到530万台。日本传统机电一体化企业如富士电机、东芝、松下、三菱等企业都提供了固定式燃料电池。

富士电机93年进入商品化，松下2009年开始销售，现在已经是第四代产品；三菱瓦斯30年前开始研究甲醇，现在可以稳定生产，1999年开始生产高性能催化剂，2005年开始做发电系统，2011年与锂电池结合。

第二部分是介绍各国（地区）氢能的实证探索

1. 中国台湾：两个实验项目，2009年成立中华燃料电池推进所

台湾也是能源97%依赖进口，2009年制定可再生能源法，2012年可再生能源装机容量1.5GW，2016年2.7GW，今年5月对可再生条例进行了修改，将2025年的装机容量提到27GW，其中太阳能20GW，其余风力、水电、生物质能等7GW。燃料电池60MW，800KW以上用户要求10%为可再生能源。

台湾2009年启动氢燃料电池补贴，到2013年补贴结束了，总共补贴3.45亿台币，完成了228台、709KW的燃料电池实证研究，其间氢燃料电池成本从2009年的100万台币/KW下降到2015年的19万台币/KW。

2018年7月又启动了固定式氢燃料电池的补贴，补贴时间持续到2020年的12月，并立定了2025年60MW的目标。

台湾在大陆设置了系统，在江苏、浙江有燃料电池发电设备。

2. 挪威氢燃料产业介绍

挪威是一个只有525万人，国土面积与日本相当的国家，石油资源70.6%，能源安全列全球第一，96%的电力为水电，主要是有天然的水位落差，发电基本上是可再生，100年之前就有了电解水设备，1953年具有代表性的水电解。

上世纪60年代发现石油，1975年后石油和天然气最为最大的出口产品，出口量占国内消费的七倍，石油天然出口占全部出口的50%。

为顺应巴黎协定，挪威2030年要实现零排放，石油减排28%，交通减排30%，电力减排17%。通过减税来建充电桩，5年前就有了很多特斯拉。

因为挪威是一个海洋国家，2021年启动实施液态氢计划，未来大型船舶要用液氢。氢气和燃料电池总预算34亿挪威克朗，包括材料、模组等。

3. 法国国家自治体氢能情况

法国目前还处于氢能的宣传阶段，而且日本的樱井玲子及其先生在氢能知识的普及中发挥了很大的作用。

2018年、2019年法国各种规模的企业和政府开始推动氢能的实用化。去年8月马克龙首次拨款1亿欧元，推动氢能商业化，目前环境省已经将这1亿欧元的一半经费落实到了具体单位，还有一半在审查，都是小规模实验。

丰田博物馆样车

4. 中国氢能成为特别演讲的内容

特别演讲是会场的不限时演讲，整个会场特别演讲的项目只有两个，一个是NEDO关于日本氢能的规划；另一个就是关于中国氢能的发言。

发言的是NEDO北京代表，他说：“我需要45分钟，等我讲完你们就会对中国氢能的产业化进度恍然大悟。”

45分钟几乎是全会场发言最长的时间，可见日本人对中国市场的重视。

虽然中国的技术研发不如日本，但产业化推进却较日本更加积极。中国在氢能产业化方面有几个有利条件，一是地方政府推动，形成了长三角（如皋）、珠三角（云浮）和北京（张家口）周边地区三大氢能产业链基地；二是中国具有较好的氢气来源。

化工厂每年有430万吨的氢产量，中国有占全球50%的光伏装机量，而且大量的弃风弃光可以用来制氢。目前中国的加氢站还比较少，只有日本的1/5，因此近期加氢站的建设一定会加快，而且中国调整了氢燃料车的目标，2025年5万辆，2030年达到100万辆。

中国推进燃料电池虽然不如电动车，但显然，地方政府的布局已经超越了国家层面的推动，今年氢能写进政府工作报告对中国氢能的推进时一次新的契机，万钢对氢能对推动也发挥了很大的作用。不过，中国的基础建设还包括需要建立相应的标准和法规。

另外，东京海洋大学的大初教授介了氢能在船舶领域中的应用研究，10年前开始研究，2014年开始实证实验。

稻田大学的米山教授介绍了氢能在铁路方面的探索，铁路运行的特征是启动和制动的时候短时间内需要大量的电，运行过程中对电的需求不高，因此在铁路领域是将燃料电池与蓄电池组合在一起：150KW燃料电池，储罐压力35MP，四型瓶，锂电360KW，600V。

从这一部分我们可以看到，尽管各国都在布局氢能，但目前日本在技术准备和基础建设方面时比较领先的，中国在产业化推进方面处于世界前列。

日本主要时金属双极板路线，重量轻但耐腐蚀性差，中国主要是巴拉德的石墨电极路线，比较重但耐腐蚀性好。日本以乘用车为主，中国则选择从商用车切入。

第三部分是燃料电池科研项目情况

这部分内容非专业人士很难听懂，即使同样是燃料电池，如果不是同一专业也未必能够明白，我从头到尾都在硬着头皮听会，从中依然能够获取一些重要的信息，主要有两方面的启示：

一是日本具有在氢燃料电池领域持续的研发体系，过去50年中有很长的时间这一研发都在高等院校，很多学校都是几代人持续的研发。

在日本很多大学都长期参与氢能研究，其中有一个过去50年回顾和未来50年的展望的对话，在这次对话上了解到20年前，从事氢能研究的权威教授太田健一郎先生曾经否定了氢能这条路线，当时成本太高，没有用户需求，电力公司没有兴趣，但研究一直在持续。

吉武优教授也回忆说，燃料电池比预期的时间长，也有一些不达预期的地方，近期日本对氢能的态度发生变化，与巴黎协定有很大的关系，全球变暖的背景对氢能起了很大的推动作用。

而小関和雄教授则表示，近年技术进步超预期，成本逐渐下降，当时电池寿命只有几小时，现在达到几万小时，最近技术超出预期。

而年轻的教授们则对未来五十年描绘了非常广阔的应用前景，不仅在交通工具和分布式发电，韩国、中国等研究人员在工程机械、无人机已经有了一些实证研究，未来在航空领域也可会有突破，重要的是核心材料要有突破，双极板会越来越薄。

二是在关键技术包括高分子电子材料、磁体电流、极板、膜等等都有一个庞大的持续的研发团队，而到了应用端，很多传统的机电一体化企业和交通领域龙头企业都在近十年左右开始了应用端的实证研究。

NEDO去年7月份提出的氢能目标是将燃油汽车的成本作为目标，为了达到这个目标就需要一些核心技术达到相应的指标，NEDO将这些指标进行分解，然后承担子课题的研究单位定期对项目的进展进行汇总。实际上，我们看到日本的氢燃料电池的研发是一项“有组织、有纪律”的国家战略。

日本“氢社会”的背后是持续50年的技术累积和强大国家战略下的科研体系。

本次燃料电池大会将30年度产业贡献大奖授予了本田株式会社研究所，对他们在70MW氢能源项目给予表彰。

我们这次的日本氢能调研又去了丰田的元町工厂，丰田自2014年12月开始生产，截至我们5月22日到工厂，累计生产MIRAI 9630台，其中出口6551台。

也就说从去年9月初到现在近9个月内生产了1810台，其中出口增加了1490台，目前的日产量从去年的每天8台增长到了14台。

不过，在新能源产业化上，中国则拥有非常强的体制机制优势，地方政府的鼓励和国家新能源政策以及大市场足以吸引全球新能源科研人员的目光。