豐田如何通過其數(shù)十億美元的推動(dòng)來幫助日本創(chuàng)建一個(gè)以氫為燃料的社會

由于其核部門只有一小部分在運(yùn)作，日本已將目光投向氫氣，為其經(jīng)濟(jì)提供動(dòng)力，并終止對外國石油和天然氣進(jìn)口的依賴。

豐田正試圖引發(fā)變革。它與荷蘭基礎(chǔ)能源研究所合作開發(fā)了一種利用太陽光從潮濕空氣中產(chǎn)生氫氣的裝置。

這家汽車制造商在CES展會上推出了一款帶有Paccar的氫燃料電池卡車原型。

豐田和本田正在銷售氫動(dòng)力汽車，并已聯(lián)手大幅增加全國的加氫站。

到2050年，豐田的目標(biāo)是將新車的全球平均二氧化碳排放量與2010年相比減少至少90%本月早些時(shí)候，豐田宣布了一項(xiàng)研究項(xiàng)目，可以幫助氫氣成為能源改變者。與荷蘭基礎(chǔ)能源研究所合作，豐田汽車歐洲公司正在開發(fā)一種利用太陽光從潮濕空氣中產(chǎn)生氫氣的裝置。如果改進(jìn)和擴(kuò)大規(guī)模，固態(tài)光電化學(xué)電池可能最終為家庭或汽車提供動(dòng)力。

這是圍繞氫氣的眾多有前途的技術(shù)之一，能源支持者稱這可能有助于減少我們對污染化石燃料的依賴。雖然骯臟的能源已被用于制造氫氣，但擁有荷蘭科學(xué)研究組織資助的豐田項(xiàng)目只會使用陽光和空氣。

該研究項(xiàng)目反映了日本企業(yè)集團(tuán)重新加入氫能。上個(gè)月在拉斯維加斯舉行的消費(fèi)電子展上，豐田和卡車制造商Paccar展示了一款氫動(dòng)力燃料電池卡車，這是一系列有助于減少集裝箱碼頭污染的原型車中的第一款。但這些舉措是實(shí)現(xiàn)日本自身清潔能源夢想的更大努力的一部分。

很容易理解為什么。日本是世界上最大的液化天然氣(LNG)進(jìn)口國，也是四大煤炭和石油進(jìn)口國之一。在2011年福島災(zāi)難發(fā)生之前，它曾經(jīng)產(chǎn)生了大約30%的核反應(yīng)堆電力，當(dāng)時(shí)9級地震和海嘯造成了災(zāi)難，迫使該國暫時(shí)將所有反應(yīng)堆置于離線狀態(tài)。這加速了日本對可持續(xù)能源的推動(dòng)。其目標(biāo)是：建立一個(gè)以氫為基礎(chǔ)的社會，并在東京舉辦夏季奧運(yùn)會的2020年展示其進(jìn)展。

正如1964年東京奧運(yùn)會留下了廣泛使用的子彈列車的遺產(chǎn)一樣，2020年奧運(yùn)會將為后代留下氫能基礎(chǔ)設(shè)施，前州長YōichiMasuzoe宣稱。在國家層面，雄心勃勃的戰(zhàn)略能源計(jì)劃 - 包括制造，運(yùn)輸和儲存措施的30年路線圖 - 可以作為其他國家的典范。

要克服的主要障礙

但自2014年啟動(dòng)以來，這種轉(zhuǎn)變一直充滿挑戰(zhàn)。必須生產(chǎn)氫氣，運(yùn)輸和儲存困難，燃料電池仍然昂貴且效率相對較低。2016年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省(METI)決定，到2020年，日本的道路上將有大約4萬輛氫燃料電池汽車(FCV)，以及160個(gè)加油站和140萬個(gè)住宅燃料電池，稱為烯農(nóng)場。預(yù)計(jì)METI將在截至2020年3月的兩年內(nèi)至少花費(fèi)1080億日元(9.75億美元)用于氫能項(xiàng)目。

然而，在奧運(yùn)會開幕式前不到一年半的時(shí)間，氫氣社會似乎是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢想。日常使用中氫能的證據(jù)很少：東京應(yīng)該擁有超過100輛由奧運(yùn)會運(yùn)營的豐田氫燃料電池公共汽車，但只有大約7輛在服務(wù)，在東京站和東京國際展覽中心之間穿梭，會議和貿(mào)易展的場地; 加油站問題在2月中旬停止了整個(gè)艦隊(duì)。雖然明年日本可能會有大約120個(gè)加油站，但建設(shè)成本約為汽油站的三倍，需求仍然有限，特別是在大城市之外。據(jù)“佐賀新聞”報(bào)道，例如，在日本南部的佐賀縣，只有大約16輛燃料電池汽車，而2016年建成的唯一氫氣站每天只能看到一名客戶。據(jù)東京智庫下一代汽車促進(jìn)中心稱，到目前為止，日本已售出不到3,000輛燃料電池汽車，累計(jì)銷量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于2020年的4萬輛目標(biāo)。至于住宅電池，累計(jì)銷售額僅超過據(jù)BloombergNEF稱，2018年7月的250,000門檻。

私營部門推動(dòng)

該國可能無法實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，但它并未對氫氣制動(dòng)。如果有的話，由于私營部門，它正在增加。

2018年3月，包括豐田，日產(chǎn)和本田在內(nèi)的11家日本公司組建了一家名為Japan H2 Mobility(JHyM)的合資公司，到2022年建造了80座加氫站。該公司表示已完成近12個(gè)加油站。

接下來的一個(gè)月，川崎重工和其他公司宣布了一項(xiàng)從澳大利亞褐煤中提取氫的項(xiàng)目，并將其液化并大量運(yùn)往日本，以降低成本。

包括石油和天然氣公司Chiyoda在內(nèi)的另一個(gè)集團(tuán)正計(jì)劃在明年的示范項(xiàng)目中，從文萊進(jìn)口多達(dá)210噸的氫氣，足以填補(bǔ)40,000輛燃料電池，從而啟動(dòng)所謂的第一條國際氫氣供應(yīng)路線。

去年，東急酒店開設(shè)了它所描述的世界上第一家由廢塑料制成的氫氣的酒店。綽號倉庫，川崎特大Skyfront東急REI Hotel有燃料電池發(fā)電CO 2 -free電力和在客房使用熱水，根據(jù)東芝能源系統(tǒng)和解決方案，它提供了類似的細(xì)胞對游泳池和便利店。

日本也在努力增加國內(nèi)的氫生產(chǎn)。根據(jù)METI的氫能基本戰(zhàn)略，2018年4月估計(jì)為200噸，通過改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和建立常規(guī)氫氣進(jìn)口，政府希望在2020年將其增加到4,000噸，在2030年增加到30萬噸。

一些項(xiàng)目正在進(jìn)行以提高產(chǎn)量。例如，包括東芝在內(nèi)的財(cái)團(tuán)能源系統(tǒng)與解決方案以及新能源與工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織(NEDO)是一個(gè)由國家支持的研發(fā)中心，去年在福島建立了一個(gè)設(shè)施，每年將使用風(fēng)能和太陽能來生產(chǎn)高達(dá)900噸的氫氣。以及電網(wǎng)電力。氫氣將用于為日本北部和其他地區(qū)的燃料電池汽車和工廠供電。東京州長小池百合子表示，它也將用于在2020年奧運(yùn)會期間運(yùn)營運(yùn)動(dòng)員村。在2018年，NEDO表示，與川崎重工業(yè)和建筑公司Obayashi合作推出的項(xiàng)目在城市地區(qū)實(shí)現(xiàn)了世界上第一個(gè)僅使用氫氣作為燃料的供熱和供電。目標(biāo)是為社區(qū)長期發(fā)展新的能源供應(yīng)方法。

“能源轉(zhuǎn)型將需要很長時(shí)間，即使在2030年，也只會安裝80萬輛燃料電池汽車，”NEDO的董事Eiji Ohira表示。“我們正致力于制造氫氣，以期到2050年。在降低成本，改進(jìn)氫氣生產(chǎn)，儲存，運(yùn)輸和利用技術(shù)方面存在諸多挑戰(zhàn)。日本將根據(jù)我們在促進(jìn)氫氣方面的經(jīng)驗(yàn)在這一領(lǐng)域發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。 ，我們將與其他國家合作，實(shí)現(xiàn)以氫為基礎(chǔ)的社會。“

豐田引領(lǐng)潮流

在所有日本公司的氫拉拉隊(duì)中，豐田汽車因其對燃料電池汽車的承諾而脫穎而出。Prius制造商一直在研究燃料電池技術(shù)超過25年，其首款概念燃料電池汽車于1996年在大阪的游行中首次亮相。近年來，豐田一直在加大對氫燃料電池汽車的投資，設(shè)計(jì)成本更低，大眾市場乘用車和SUV，并將技術(shù)推入公共汽車和卡車，以建立規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

到2050年，豐田的目標(biāo)是將其新車的全球平均二氧化碳排放量與2010年相比減少至少90%。2014年12月，豐田推出全球首款量產(chǎn)車型代步車Mirai，這款外觀具有未來主義風(fēng)格的轎車擁有500輛每罐公里數(shù)。但其昂貴的燃料電池堆意味著Mirai在激勵(lì)之前的價(jià)格高達(dá)60,000美元，這是幾個(gè)限制銷售的因素之一。據(jù)汽車制造商稱，截至2018年底，已在約16個(gè)國家銷售了7,500多臺。它現(xiàn)在正試圖在下一代Mirai之前轉(zhuǎn)向大規(guī)模生產(chǎn)。除了氫動(dòng)力半成品和公共汽車外，豐田還在豐田市的Motomachi汽車工廠擴(kuò)大了燃料電池叉車的使用范圍，并在洛杉磯港部署了這些叉車。在2018年，它宣布將在2020年后將燃料電池組和氫氣罐的產(chǎn)量擴(kuò)大十倍，并計(jì)劃與Seven-Eleven Japan合作部署小型燃料電池運(yùn)輸卡車。它希望每年銷售超過30,000輛燃料電池汽車，但它認(rèn)為燃料電池汽車只是其中一部分，包括其他形式的電動(dòng)汽車。

“對我們來說，這不是試圖實(shí)現(xiàn)[長期使用氫氣]的問題 - 我們相信我們必須實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，”豐田公司與技術(shù)集團(tuán)的Hisashi Nakai表示。“減少二氧化碳的量2排放量是一個(gè)重要問題，必須逐步轉(zhuǎn)向排放減少CO 2作為我們能源消費(fèi)的一部分。氫氣更容易儲存和運(yùn)輸相比，電，因?yàn)樗呛唵螐碾娹D(zhuǎn)換，它可以解決通常歸因于電力轉(zhuǎn)換，傳輸和分配的挑戰(zhàn)。我們認(rèn)為氫氣作為能源的使用和應(yīng)用是我們應(yīng)該做的，因此我們正在努力幫助推廣使用FCEV。 “

什么樣的未來

一些專家認(rèn)為，日本必須更多地關(guān)注其氫夢的基本面。根據(jù)Elsevier經(jīng)濟(jì)分析與政策2015年關(guān)于日本氫氣的文章的合著者Noriko Behling的說法，日本擁有全球約60%的燃料電池專利，并在1974年至2015年間投資近150億美元用于可再生能源，氫和燃料電池。日志。但是燃料電池需要更便宜，更耐用和高效才能引發(fā)真正的變化。

“對氫和燃料電池技術(shù)的研發(fā)投入需要更多，但日本政府正在削減研發(fā)，”Behling表示，他指出政府支出將減少。

東京BloombergNEF的能源分析師Martin Tengler表示，許多研究人員正致力于改進(jìn)燃料電池設(shè)計(jì)和更有效的儲存選擇，例如金屬氫化物，但尚不清楚這些是否會實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。成本和其他國家的參與將成為日本的氫烏托邦的最重要因素。

“現(xiàn)在判斷能源氫對日本的可行性還為時(shí)尚早，”騰格勒說。“目前估計(jì)2025年進(jìn)口氫氣的成本是目前進(jìn)口液化天然氣價(jià)格的兩倍以上，但這是該技術(shù)的早期階段。如果它遵循太陽能和風(fēng)能技術(shù)的快速成本削減路徑，那么成本可能會下降得更快比目前的預(yù)期。“