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【视角】“氢能大动脉构想”——氢/氨的社会实用化及路线图

 

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本文3236字,阅读约需9分钟

摘   要:在官民投资路线图草案中,讨论了先行占领相关设备市场,即“在技术和商业上同时取胜”的战略,以日本在技术上占据优势的四类产品(燃气轮机、水电解装置、液化氢及船舶相关设备、燃料电池等)为核心,致力于构建日本国内供应链,并通过官民合作开拓未来的海外市场。

关键词:氢/氨、实用化、路线图、商用车FCV、供应链、国际标准

 

氢和氨对于钢铁、化工、交通、发电等广泛领域的脱碳化不可或缺,同时从保障能源安全的角度来看,也被视为重要的能源。

在氢和氨相关市场上,尽管部分项目存在取消或延期的情况,但从全球整体来看仍在稳健增长,预计到2050年全球市场将达到30至40万亿日元(约1.3~1.7万亿元)的规模。日本在氢氨混烧/专烧涡轮机、水电解装置、液化氢及船舶相关设备、燃料电池等方面,凭借完整供应链形成了技术和产品优势,计划通过出口等举措,获取每年约10万亿日元(约4350.3亿元)的市场。

 

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图1. 氢/氨供应链主要技术  来源:氢氨政策小委员会

 

为此,在日本《氢能社会推进法》中提出 “针对价格差的支援政策”:在15年内投入3万亿日元(约1305.1亿元),通过构建大规模供应链来降低生产成本和扩大应用。此外,日本成长战略会议的“资源与能源安全保障及绿色转型”分科会议,正在就氢相关产品和技术开展官民投资路线图整理的讨论。

在推动氢/氨社会化应用方面,降低成本和创造需求是最大的课题,资源能源厅的氢-氨政策小委员会提出。以“氢能大动脉构想”为核心的官民一体重点推进项目。

 

氢/氨的需求展望及课题

目前,日本国内对氢和氨的年需求量约为200万吨(将氨换算为氢,下同),根据《氢能基本战略》,2030年的目标导入量约300万吨/年,2040年约1200万吨/年,2050年约2000万吨/年。

此外,“氢价值链推进协议会”估算,在技术开发路线图等政策目标实现的情境下,到2050年日本国内的氢氨需求将达到约3000万吨/年。

 

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图2. 2050年日本国内对氢/氨的需求潜力  来源:氢价值链推进协议会

 

推动氢/氨的社会化应用所面临的最大课题是降低价格和创造需求。

对于氨(NH3)来说,以肥料、化工原料等现有市场为基础已有大规模运输的实践成果,并且在发电、工业热能、船舶等新燃料用途方面预计也会形成一定的市场规模,因此目前已有很多相关项目正在规划中。

另一方面,关于氢的大规模运输技术(氢载体),尚未完成大规模实证且缺乏投资案例,即使技术足够成熟,但包括运输在内的供应成本仍然偏高,仍需进一步推进研发。在构建商业化供应链时,需要综合考虑技术成熟度、未来前景、供需平衡、燃料费用在最终产品价格中的占比以及物性差异等。

 

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表1. 氨、液化氢、MCH的特性及应用领域的对比  来源:氢氨政策小委员会

 

官民投资路线图草案

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