2014年07月28日10:11
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日本提倡的氢产业金字塔
氢社会最大的特点在于环境负荷小。不仅废气为零，而且节能性能优异。但担任自由民主党“促进氢社会实现研究会”事务局长的众议院议员福田峰之坚称，“力推氢能源发展不只是出于这样的理由”。
放眼八字尚无一撇的氢社会，丰田和松下率先投入了研发，在他们的背后，少不了日本国内部件和材料企业的协助。通过合作，在与氢相关的领域， 构筑起了以丰田和松下为顶点的产业金字塔，日本国内企业占据了金字塔的主要位置。也就是说，氢社会越扩大，日本国内就越赚钱。按照德勤咨询公司 （Deloitte Tohmatsu Consulting）的合作伙伴国分俊史的估算，“当FCV普及到100万辆的时候，带来的经济连锁效果约为12万亿日元”。
由上图可知，包括FCV和家用燃料电池使用的重要部件和材料、加氢站的构成要素和氢气运输技术在内，构建氢社会需要的技术几乎都与日本企业有关。不只是日本产品，Bloom Energy的燃料电池也使用了约10家日本企业供应的部件和材料。
以FCV和燃料电池必不可少的催化剂——铂为例，经营稀有金属的田中贵金属工业供应的铂拥有全球6成的份额。2013年3月，该公司在神奈川县新建了为燃料电池生产铂的专用工厂。
包括丰田与宝马、本田与美国通用汽车（GM）联手在内，FCV的开发已经建立起了全球合作体制。因为汽车安全行驶需要5000小时的耐久性能，与日本企业合作的欧美汽车企业拜访田中贵金属的机会也在逐年递增。
日清纺控股是世界上最大的ENE-FARM燃料电池隔板供应商。现在，正在大力开发有望大幅压缩FCV部件成本的碳合金催化剂。虽然距离实用化还路途遥远，但其原料——碳材料将从日本采购。加之开发和制造需要先进的技术，因此生产也设想在日本国内进行。
FCV和加氢站使用高压氢。高压氢会导致金属劣化，因此，二者需要的部件对耐久性的要求高于通常部件。这也将成为日本企业大显身手的舞台。
制造气阀的Fujikin拥有世界第一的高压氢气阀份额。而且，Fujikin掌握着延长FCV续航距离的重要技术。该公司利用从1970年代积累至今的火箭部件开发技术，成功开发出了使氢气罐的储氢量增加到3倍的技术。
在日本，经营氢相关部件和材料的企业不胜枚举。如果把在日美欧申请的FCV和燃料电池的专利总数设为100，日本占到了其中的6成。随着氢气利用在全世界的推广，日本原创的氢产业金字塔或许将更显强大。
氢气发电使需求增加8倍
FCV和燃料电池的普及还将给氢气供应带来商机。虽然氢气制造目前还是以使用化石燃料为主，但在今后，企业也可以选择从海外大量进口氢气。
千代田化工建设与川崎重工业第一时间开展了大项目。千代田化工计划利用在海外开采油田时舍弃的燃气制造氢气并运往日本。为了向日本运输气态氢，该公司开发出了“SPERA氢”技术。通过利用甲苯吸附氢气，实现了常温下的大量运输。
现在的氢气价格为1立方米30日元。千代田化工氢链事业推进单元代理总经理兼氢事业推进部门主任白崎智彦说：“当降到17日元的时候，氢气的价格将低于化石燃料。到那时，氢气将在资源的版图中占据一席之地。”
川崎重工业则把目光瞄准了澳大利亚地下大量沉睡的低品质煤炭“褐煤”。该公司希望利用在澳大利亚没有用武之地的褐煤提取氢气，冷却到零下253度，制成液态氢。利用专用的轮船，像运输LNG（液化天然气）一样运往日本。
川崎重工依托LNG运输船技术，从2009年开始研究液态氢运输船技术，试制船计划在2017年之前下水。之所以急于投入实用，是为了打赢国际标准竞争。
只要率先拿出安全航行的成绩，就能成为国际海事组织（IMO）力挺的标准。海外企业也已经开始着手开发液态氢运输船，2017年有可能成为国际标准之争的最后期限。
实际上，LNG运输船的标准掌握在欧洲企业手中。川崎重工在制造时要向欧洲企业支持高昂的专利费。该公司氢项目部长坚定地表示，“氢运输船绝不能重蹈覆辙”。运输到日本的氢气也作为发电燃料使用。川崎重工还在开发氢气发电使用的燃气轮机。
瑞穗信息综研环境能源第2部首席顾问斋藤文指出：“应用于发电是氢气正式占据日本能源战略一角的前提”。
如果日本国内有稳定的用电大户，会比较容易构筑供氢体制。只要氢气的流通量增加，价格走低，建立起良性循环，就能够促进氢社会的实现。
而且，通过扩大可以在日本国内制造的氢气的利用范围，还能减少化石燃料的进口量。正面迎击在东日本大地震中再次凸显的能源课题。（作者：山根小雪、江村英哲、坂田亮太郎，日经技术在线！供稿）
