云賀

隨著技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域不斷取得重大進展，當(dāng)初困擾各國政府有關(guān)氫能使用成本和清潔性的問題正在逐步得到解決。

2015年，日本政府提出要建設(shè)“氫能社會”，更要將2020年的東京奧運會打造成一場“氫能盛事”。究其原因，日本政府無疑是看中了氫能的諸多固有優(yōu)勢：來源豐富、環(huán)境友好、用途廣泛、可與電能相互轉(zhuǎn)換等。

實際上，美國等發(fā)達國家要發(fā)展氫能的聲音一直不絕于耳。美國通用汽車公司早在1974年就提出要構(gòu)建“氫經(jīng)濟社會”。2003年，美國時任總統(tǒng)小布什也曾啟動過燃料電池汽車項目。然而，打造“氫能社會”并非易事，成本高、清潔性存疑等問題一度迫使該愿景化為泡影。如今，日本政府“舊事重提”的底氣到底從何而來？

氫能推廣為何這么難？

東京2016“環(huán)保產(chǎn)品·環(huán)境與能源的未來展”上拍攝的豐田公司氫能源汽車Mirai的剖面結(jié)構(gòu)。

目前，日本政府正聯(lián)合相關(guān)企業(yè)共同推動“氫能社會”計劃，其終極目標(biāo)是讓氫能成為國內(nèi)交通工具乃至家用設(shè)備的主要能源。

在交通領(lǐng)域，日本政府尤其看中了燃料電池汽車的應(yīng)用潛力。日本政府希望到2020年東京奧運會舉辦之際，場館間負責(zé)接送運動員和觀眾的擺渡車可以全部使用燃料電池。燃料電池是通過氫氧化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的發(fā)電裝置，加注氫氣是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為此，日本政府正聯(lián)合豐田和工業(yè)燃氣巨頭巖谷產(chǎn)業(yè)公司等，計劃到2020年在本國建設(shè)完成35座加氫站。

其實，日本并不是第一個倡導(dǎo)氫能的國家。2003年，時任美國總統(tǒng)小布什就在國內(nèi)發(fā)起過“自由車倡議”（FreedomCAR Initiative），其重點即為資助汽車氫動力領(lǐng)域的研究與實踐，擺脫美國能源受制于人的困境。小布什政府為此甚至不惜動用聯(lián)邦政府權(quán)力阻止加州推廣純電動車的計劃。

不過，氫能計劃的推廣并非一帆風(fēng)順。美國的“自由車倡議”曾受到過諸多批評，而在奧巴馬當(dāng)政時期，美國政府甚至選擇了另起爐灶，逐步將重點轉(zhuǎn)向其他可再生能源領(lǐng)域的開發(fā)和推廣，氫能計劃幾乎擱淺。

另外，加拿大政府也曾在2010年大力推動過氫能發(fā)展，還專門為溫哥華冬奧會啟用了一批氫能公交車。可由于運營成本太高，這些公交車已被悄然封存。

在我國，氫燃料汽車曾在北京奧運會和上海世博會上進行了規(guī)模示范，但其后氫能應(yīng)用實踐便走向低迷。

總的來看，各國氫能計劃觸礁的原因主要源自兩點：

一是成本問題。這一直是阻礙其推廣使用的最大掣肘。無論是氫氣的生產(chǎn)和儲運環(huán)節(jié)，亦或是氫能相關(guān)設(shè)備建設(shè)，成本幾乎都高于傳統(tǒng)能源。特斯拉的創(chuàng)始人伊隆·馬斯克（Elon Musk）曾在2015年舉行的世界汽車業(yè)新聞大會上指出，氫氣不可以直接作為燃料使用，而復(fù)雜的制氫過程則是得不償失的選擇。

此外，建設(shè)氫氣儲存設(shè)備也是一筆不小的開銷。例如，2014年，日本對國內(nèi)所有加氫站的補貼總額達到了72億日元，約合6000萬美元。

二是清潔問題。哈佛大學(xué)教授大衛(wèi)·基思（David Keith）及其研究團隊曾發(fā)文質(zhì)疑氫能對環(huán)境的影響。大衛(wèi)·基思認為，和電能一樣，生產(chǎn)氫能也是需要能源的，而氫能的環(huán)保與否完全取決于制氫方式。

從日本政府推動氫能的路線圖來看，氫能將主要依賴進口。其中一種可能性就是在澳大利亞以煤制氫，然后再將氫氣運至日本。顯然，這一方法雖然有利于改善日本本土的空氣質(zhì)量，但對于全球減排事業(yè)而言卻很難產(chǎn)生積極作用。而在早前的2010年，加拿大政府為了在溫哥華冬奧會上推廣氫動力公共交通工具，決定在魁北克完成制氫工作，之后再將氫氣運往溫哥華供汽車使用。

無論是從澳大利亞到東京，還是從魁北克到溫哥華，在長途運輸過程中都難免產(chǎn)生二氧化碳排放量，而這無疑會抵消氫能源清潔環(huán)保的優(yōu)勢。此外，由于氫氣必須儲存在高壓或低溫環(huán)境下，苛刻的儲氫條件也伴隨著高能耗。

為未來投資

雖然美國等發(fā)達經(jīng)濟體的“氫能計劃”曾一度頻臨破產(chǎn)，但自2014年以來，各國構(gòu)建“氫能社會”的愿景卻呈現(xiàn)出卷土重來的態(tài)勢。

政府層面，日本無疑是當(dāng)今全球最為積極的推動者。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省下設(shè)的資源能源廳于2014年發(fā)布《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》，為該領(lǐng)域的發(fā)展制定了“三步走”計劃，并提出到2030年，日本的氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)要達到1萬億日元（約合88億美元）的規(guī)模。

美國政府也開始從國家層面重拾十四年前的氫能計劃。2015年底，美國能源局向美國國會提交了《2015年美國燃料電池和氫能技術(shù)發(fā)展報告》，肯定了未來氫能市場的發(fā)展?jié)摿?，并決定投資3000萬美元用于發(fā)展先進氫能與燃料電池技術(shù)。

在我國，《中國制造2025》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等明確提出，要系統(tǒng)推進燃料電池汽車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

從市場實踐層面來看，汽車產(chǎn)業(yè)成為全球氫能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的“領(lǐng)頭羊”。2015年初，全球第一款量產(chǎn)的氫燃料電池汽車——豐田Mirai于日本正式上市，并于同年敲開了美國汽車市場的大門。

事實上，各國選擇重啟氫能計劃的主要原因在于，隨著技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域不斷取得重大進展，當(dāng)初困擾各國政府有關(guān)氫能使用成本和清潔性的問題正在逐步得到解決。美國能源部燃料電池技術(shù)辦公室提供的數(shù)據(jù)顯示，與2006年相比，如今燃料電池的成本降低了50%以上，而電池的耐久性卻翻了兩番。

另一方面，制氫技術(shù)的不斷更新正在改變“氫能不環(huán)保”的局面。例如，日本大阪市立大學(xué)和富士化工目前已經(jīng)聯(lián)合開發(fā)出利用廢紙屑等垃圾、通過光合作用制氫的技術(shù)。

此外，從日本政府打造“氫能社會”的路線和經(jīng)驗來看，擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、加快產(chǎn)品投入市場被放在了與技術(shù)攻關(guān)幾乎同等重要的位置上。日本政府相信，只有通過規(guī)?；a(chǎn)和盡早經(jīng)受市場檢驗，才能不斷降低相關(guān)技術(shù)成本，并培育民眾對于氫能的使用習(xí)慣。例如，日本政府計劃在2030年之前將國內(nèi)的燃料電池汽車增加到80萬輛;早在2009年，日本就通過政府為使用者提供大量補貼，將家用燃料電池系統(tǒng)引入市場。

更重要的是，在當(dāng)前全球減排壓力倍增、城市污染不斷沖擊人們承受底線的情況下，各國政府都將氫能視為“未來能源”。例如，美國獨立智庫New America的研究人員李維·蒂爾曼（Levi Tillemann）提出：誰都不能確定哪一種能源技術(shù)將會成為最佳解決方案。更何況，在目前的技術(shù)水平下，所有的可再生資源選項都并非完美。

這意味著，雖然氫能在制取和使用環(huán)節(jié)還存在種種問題，政府和企業(yè)卻不能放棄對于其未來潛力的投資和不斷探索。