2014年07月28日10:11
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日本提倡的氫產業金字塔
氫社會最大的特點在於環境負荷小。不僅廢氣為零，而且節能性能優異。但擔任自由民主黨“促進氫社會實現研究會”事務局長的眾議院議員福田峰之堅稱，“力推氫能源發展不只是出於這樣的理由”。
放眼八字尚無一撇的氫社會，豐田和鬆下率先投入了研發，在他們的背后，少不了日本國內部件和材料企業的協助。通過合作，在與氫相關的領域， 構筑起了以豐田和鬆下為頂點的產業金字塔，日本國內企業佔據了金字塔的主要位置。也就是說，氫社會越擴大，日本國內就越賺錢。按照德勤咨詢公司 （Deloitte Tohmatsu Consulting）的合作伙伴國分俊史的估算，“當FCV普及到100萬輛的時候，帶來的經濟連鎖效果約為12萬億日元”。
由上圖可知，包括FCV和家用燃料電池使用的重要部件和材料、加氫站的構成要素和氫氣運輸技術在內，構建氫社會需要的技術幾乎都與日本企業有關。不只是日本產品，Bloom Energy的燃料電池也使用了約10家日本企業供應的部件和材料。
以FCV和燃料電池必不可少的催化劑——鉑為例，經營稀有金屬的田中貴金屬工業供應的鉑擁有全球6成的份額。2013年3月，該公司在神奈川縣新建了為燃料電池生產鉑的專用工廠。
包括豐田與寶馬、本田與美國通用汽車（GM）聯手在內，FCV的開發已經建立起了全球合作體制。因為汽車安全行駛需要5000小時的耐久性能，與日本企業合作的歐美汽車企業拜訪田中貴金屬的機會也在逐年遞增。
日清紡控股是世界上最大的ENE-FARM燃料電池隔板供應商。現在，正在大力開發有望大幅壓縮FCV部件成本的碳合金催化劑。雖然距離實用化還路途遙遠，但其原料——碳材料將從日本採購。加之開發和制造需要先進的技術，因此生產也設想在日本國內進行。
FCV和加氫站使用高壓氫。高壓氫會導致金屬劣化，因此，二者需要的部件對耐久性的要求高於通常部件。這也將成為日本企業大顯身手的舞台。
制造氣閥的Fujikin擁有世界第一的高壓氫氣閥份額。而且，Fujikin掌握著延長FCV續航距離的重要技術。該公司利用從1970年代積累至今的火箭部件開發技術，成功開發出了使氫氣罐的儲氫量增加到3倍的技術。
在日本，經營氫相關部件和材料的企業不勝枚舉。如果把在日美歐申請的FCV和燃料電池的專利總數設為100，日本佔到了其中的6成。隨著氫氣利用在全世界的推廣，日本原創的氫產業金字塔或許將更顯強大。
氫氣發電使需求增加8倍
FCV和燃料電池的普及還將給氫氣供應帶來商機。雖然氫氣制造目前還是以使用化石燃料為主，但在今后，企業也可以選擇從海外大量進口氫氣。
千代田化工建設與川崎重工業第一時間開展了大項目。千代田化工計劃利用在海外開採油田時舍棄的燃氣制造氫氣並運往日本。為了向日本運輸氣態氫，該公司開發出了“SPERA氫”技術。通過利用甲苯吸附氫氣，實現了常溫下的大量運輸。
現在的氫氣價格為1立方米30日元。千代田化工氫鏈事業推進單元代理總經理兼氫事業推進部門主任白崎智彥說：“當降到17日元的時候，氫氣的價格將低於化石燃料。到那時，氫氣將在資源的版圖中佔據一席之地。”
川崎重工業則把目光瞄准了澳大利亞地下大量沉睡的低品質煤炭“褐煤”。該公司希望利用在澳大利亞沒有用武之地的褐煤提取氫氣，冷卻到零下253度，制成液態氫。利用專用的輪船，像運輸LNG（液化天然氣）一樣運往日本。
川崎重工依托LNG運輸船技術，從2009年開始研究液態氫運輸船技術，試制船計劃在2017年之前下水。之所以急於投入實用，是為了打贏國際標准競爭。
隻要率先拿出安全航行的成績，就能成為國際海事組織（IMO）力挺的標准。海外企業也已經開始著手開發液態氫運輸船，2017年有可能成為國際標准之爭的最后期限。
實際上，LNG運輸船的標准掌握在歐洲企業手中。川崎重工在制造時要向歐洲企業支持高昂的專利費。該公司氫項目部長堅定地表示，“氫運輸船絕不能重蹈覆轍”。運輸到日本的氫氣也作為發電燃料使用。川崎重工還在開發氫氣發電使用的燃氣輪機。
瑞穗信息綜研環境能源第2部首席顧問齋藤文指出：“應用於發電是氫氣正式佔據日本能源戰略一角的前提”。
如果日本國內有穩定的用電大戶，會比較容易構筑供氫體制。隻要氫氣的流通量增加，價格走低，建立起良性循環，就能夠促進氫社會的實現。
而且，通過擴大可以在日本國內制造的氫氣的利用范圍，還能減少化石燃料的進口量。正面迎擊在東日本大地震中再次凸顯的能源課題。（作者：山根小雪、江村英哲、?田亮太郎，日經技術在線！供稿）
