日本的氢能产业发展到了哪一步

第23届氢能与燃料电池展，近日在东京国际会展中心举行，我在展览现场泡了一天。

日本是全世界研究和应用氢能和氢能电池的高地。上世纪80年代后期与90年代初，本田汽车公司和丰田汽车公司就先后开始研发氢能燃料电池。经过20多年的努力，本田于1998年制造出了氢能试验车，而丰田则于2014年，推出了全球第一辆商用氢能轿车，叫“MIRAI”，中文可以翻译成“未来”。2020年，丰田第二代MIRAI推向市场，并作为东京奥运会和北京冬奥会的贵宾用车。这辆车充气3分钟，可以行驶850公里，并无惧冰雪极寒天气（下图）。

由丰田与本田催生的氢能产业，经过这么多年的发展，日本如今已经发展到了怎样的一个地步？

在这一次的氢能与燃料电池展，我们看到了日本建设“氢能社会”的全貌。

日本氢能产业的发展，源自于车载动力能源的研究，如今已经发展成为整个的社会基础能源，开始进入家庭、进入工厂，并逐步形成了从制氢、储氢、运氢到加氢、用氢的全产业链。

那么，我们先来看看车载氢能燃料电池的最新研发成果。

引领新一代车载氢能燃料电池的是丰田和本田两家车企。

丰田在这一次的氢能与燃料电池展上推出的是第三代燃料电池。

这第三代燃料电池有什么技术提升和应用优势？

丰田汽车公司氢能事业推进部金光康祐主任介绍说：

第一，耐久性能是第二代的2倍，实现了与汽油发动机同样的耐用性。燃烧效能是第二代的1.2倍，标准续航里程将提高20%以上，可以确保长距离安心行驶。

第二，通过新设计和新工艺，整个氢能燃料电池更加小型化、紧凑化，制造成本也大幅降低。

丰田第三代车载燃料电池

丰田第三代泛用燃料电池（重卡、船舶、列车等）

第三，第三代氢能燃料电池更具有应用广泛性，不仅可用于轿车，也可以用于重卡和大巴，也可以用于铁路列车和大型船舶、作业机车、固定式氢能发电机等领域，确保重型车辆的长距离行驶。

那么，如果第三代燃料电池安装在轿车上，充气3分钟，能否行驶1000公里以上？

金光主任说，目前还没有具体的行驶里程标准数据，但是，比第二代燃料电池提高了20%左右的续航能力。

第二代MIRAI氢能轿车的续航里程是850公里，那么增加20%续航能力的话，就意味着第三代的MIRAI车的标准续航里程能够跑出1000公里以上。

除了丰田之外，本田汽车公司也在这一次的展会上，推出了新一代氢能燃料电池。

本田的新一代燃料电池的输出功率达到了150千瓦，制造成本则比2019年版减少了一半，耐用性提高了2倍多。此外，容积输出密度提高了3倍多，体积更小，使得安装布局更加灵活便捷。应用场景也从轿车扩大到重卡、建筑机械、固定氢能发电机等。

本田研发的新一代多用途燃料电池

与研发动力能源为主的丰田、本田公司相比，松下电器公司则致力于让氢能进入家庭、进入办公楼、商城。目前，松下推出的“纯氢型燃料电池”系统，直接从天然气中生成氢能和热能，直接提供电力和储能，以及热水供应。其家庭版燃料电池可以在停电的情况下，确保一户人家一周的各种用电所需。

所以，松下在这一次展会上推出的家用氢能系统，备受人们注目。

其实，氢能入户并非传说，位于东京都中央区的大型住宅区“HARUMI FLAG”（原奥运选手村），家家户户都已经用上了氢能。

世界最大规模的氢能社区HARUMI FLAG

那么，日本的氢能社会建设，氢从哪里来？

在这一次的氢能与燃料电池展上，我在日本最大的燃气设备制造企业“岩谷产业”展台上，看到了他们与日本商社等共同在澳大利亚制氢的资料。岩谷产业公司利用澳大利亚低品质的褐煤（又称“泥煤”）在现地制氢，年产量据悉可以达到200万立方米。

那么，在澳大利亚生产的氢，怎样才能运到日本来？

川崎重工在展会上展出了他们最新研发的第二代超低温大容量运氢船。这一艘船在负253度的环境下，能一次搬运16万立方米液态氢，从澳大利亚运到日本（下图）。

但是，把制氢的希望全部寄托在海外也不是一个良策。所以，我们在展会上也看到，像旭化成、三菱化工机、关西电力等公司推出了大中小各种型号的制氢设备和可移动式氢能发电设备。

负责氢能发动机研发的山崎重工氢能事业总括部的黑田真生先生告诉我，他们的公司已经完成了大型集装箱货船的氢能发动机的研发，也完成了客机用氢能发动机技术的研发。

在即将举行的大阪世博会上，岩谷产业公司打造的海上氢能客船将投入使用，这一艘客船一次能载客150人（下图）。

那么，氢气能否像煤气一样实现管道输送呢？

日本钢铁集团JFE和帝人化学公司合作研发的高压氢气输送管道，也在这一次展会上展出。展会上还有各种大大小小的氢气罐和相关材料、计测仪器设备等的展示，能够让人感悟到，从汽车到大型船舶，从无人机到大型客机，从车载能源到家用能源，日本的氢能产业相关技术的研发已经基本完成，现在就等制氢量的提升和应用场景的完善。

丰田新推出的皇冠牌氢能轿车

日本政府制定的《氢能投资战略》中提出的目标是，到2040年，日本的氢能供应量要达到1200万吨，并以此实现“氢能社会”的建设。

在这一次的氢能与燃料电池展会上，还有一个话题是“如何制造绿氢”。

用火力发电产生的电来制氢，照样会产生二氧化碳污染，无助于实现碳中和社会的建设。所以，只有利用太阳能、风能等自然能源来发电制氢，才能生产出真正意义上的“绿氢”。

日本氢能社会建设蓝图

在这一次的展会上，我们看到了中国企业的影子。

总部位于广州的“施璐德文船重工集团”(CWHI)参加了氢能与燃料电池展，并展示了自己的海上风电设备制造技术。

这家公司正在为英国建造32套海上风电单装机组，每一个单装机组的重量高达2400吨，是目前世界在生产和已生产的单装机组中最大的规格。另外，这家公司还在为英国建造30套海上风电的过渡段，每段大多超过100米长。

施璐德文船重工集团总裁Tina女士表示，日本正在积极利用自然能来发展氢能产业，我们公司在海上发电设备制造领域有着40余年的丰富经验。我们正在积极开拓日本市场，以日本的工匠精神和更为严格的组织管理机制，为日本发展新能源和氢能社会的建设贡献力量。

看来，在氢能社会建设领域，中日两国还是能够找到合作的共同点。