氫是什么?對于它,你可能會給出很多“定義”。
它是組成水的分子元素之一,它是能讓氣球飛向高空的物質(zhì)……
事實(shí)上,氫還有一種身份——重要的可再生資源。如今,它正越來越多地走入大眾視野,并成為能源新趨勢。以氫為燃料的燃料電池,利用氫和氧發(fā)電,只產(chǎn)生水,沒有振動和噪音,實(shí)現(xiàn)了零排放。人們不僅可以利用天然氣、液化石油氣、乙醇等提取出氫,如果能夠?qū)KM(jìn)行電解,更是可以獲得無窮無盡的氫。
值得注意的是,在氫能利用方面,日本走在了前列,不僅積累了大量的技術(shù),而且開始建立普及的基礎(chǔ)。
豐田汽車推出的氫電池車MIRAI
將氫能利用作為國策
作為一個能源缺乏的國家,加之化石燃料未來會逐漸枯竭,日本歷來重視可再生能源的開發(fā)利用,對氫能的利用更是重要的部分,并希望以此站在全球產(chǎn)業(yè)鏈的頂端。而為達(dá)到這一目標(biāo),日本早早就開始努力。
1978年,由于石油危機(jī)的沖擊,為了轉(zhuǎn)變能源和提高利用效率,實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)體系的穩(wěn)定,通商產(chǎn)業(yè)省工業(yè)技術(shù)院開始制定《月光計(jì)劃》(1978至1993年),這是一個關(guān)于節(jié)能技術(shù)開發(fā)的長期計(jì)劃,到1992年投入了1400億日元(100日元約合5.14元人民幣),以氫為燃料的燃料電池開發(fā)是其中的重要做成部分。
1982年,東芝公司在濱川崎工廠建設(shè)了50千瓦的燃料電池實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在日本首次實(shí)現(xiàn)了發(fā)電。1991年,東京電力公司五井火力發(fā)電站建設(shè)了11兆瓦的發(fā)電設(shè)備,開始進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。
2013年6月,日本政府發(fā)表的《日本再興戰(zhàn)略——JAPAN is BACK》提出,要擴(kuò)大家庭用燃料電池普及,從2015年開始要大力推廣燃料電池車并實(shí)現(xiàn)全球最快普及。
該戰(zhàn)略提出要實(shí)現(xiàn)燃料電池技術(shù)的低成本化,加速在日本市場利用燃料電池,推進(jìn)尖端研究開發(fā),實(shí)現(xiàn)徹底的標(biāo)準(zhǔn)化,降低成本,2030年家庭用燃料電池要達(dá)到530萬臺,占日本全部家庭數(shù)的約10%。同時要大力支援建設(shè)供應(yīng)氫的基礎(chǔ)設(shè)施,在2015年將燃料電池車投入市場,要修改關(guān)于燃料電池車和氫基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)定,援助建設(shè)加氫站,普及速度要達(dá)到全球第一。
新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)2014年7月30日公布了《氫能源白皮書》,介紹了氫作為能源利用的意義、建設(shè)氫社會的政策動向、制造、運(yùn)輸、儲存、利用等的技術(shù)發(fā)展以及現(xiàn)在的課題和今后的方向等。白皮書預(yù)測2030年日本國內(nèi)氫能源將達(dá)到1萬億日元的市場規(guī)模,2050年則將達(dá)到8萬億日元的市場規(guī)模。
截至2014年底,日本已經(jīng)有埼玉縣、東京都、神奈川縣等11個都縣政府建立了推廣氫能的機(jī)構(gòu),并制定了在本地區(qū)推廣氫能的計(jì)劃。
研究給力 補(bǔ)貼到位
在日本,科研力量的跟進(jìn)也為氫能的推進(jìn)助一臂之力。
2001年,索尼、日立制作所、NEC公司就相繼宣布開發(fā)面向移動機(jī)械的燃料電池。2001年3月19日,“燃料電池實(shí)用化推進(jìn)協(xié)議會”正式成立,由相關(guān)企業(yè)、法人和團(tuán)體組成,對于燃料電池實(shí)用化和普及的課題進(jìn)行具體協(xié)商,提供政策建議,在會員企業(yè)努力解決課題的同時,還將意見反映給政府。
富士通公司則于去年12月15日宣布,從當(dāng)天開始提供加氫站信息管理服務(wù),幫助促進(jìn)燃料電池車的普及。先在豐田汽車公司的燃料電池車“MIRAI(未來)”上應(yīng)用,今后繼續(xù)開發(fā)適應(yīng)各種要求的服務(wù)。這是日本國內(nèi)首家向汽車公司燃料電池車能夠?qū)嵤┱莆占託湔疚恢煤瓦\(yùn)轉(zhuǎn)信息的加氫站信息管理服務(wù)。
除企業(yè)外,日本的大學(xué)也紛紛開展相關(guān)研究。
例如2014年12月,東北大學(xué)助教伊藤良一率領(lǐng)的研究小組宣布,他們開發(fā)出一種新型電極,利用特制的石墨烯材料替代鉑作為催化劑,來制造燃料電池車所需的氫燃料。2015年3月,東北大學(xué)助教高木成幸率領(lǐng)的研究小組有開發(fā)出了利用鉻制作大量儲藏氫的化合物。
而在加大科研力度的同時,政府在氫能的補(bǔ)貼方面也十分到位。
2009年,日本在全球率先將家庭用燃料電池系統(tǒng)引入市場,日本政府就為此提供補(bǔ)貼。補(bǔ)貼包括工程費(fèi)的一半以及機(jī)械費(fèi)用(去除原有熱水器費(fèi)用23萬日元)的一半。不過隨著技術(shù)開發(fā)的進(jìn)步,成本逐漸降低,補(bǔ)貼金額逐年遞減,預(yù)計(jì)2015年度末將結(jié)束。
除國家補(bǔ)貼外,一部分地方政府也對購買家庭用燃料電池系統(tǒng)提供補(bǔ)貼。根據(jù)燃料電池普及促進(jìn)協(xié)會統(tǒng)計(jì),截至2014年8月20日,已經(jīng)有211個地方政府提供這種補(bǔ)貼。
文/藍(lán)建中 國際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)
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