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水才是能源的未来:日本孤注一掷的氢气大赌注

返回列表 来源:欧冠欧帝app 发布日期:2021-05-26 01:55
 本文摘要:日经英语刊发记者AKANE OKUTSU和NANA SHIBATA的文章,分析日本孤注一掷的氢气大赌注。虽然看起来和日本其他加油站一样,可是,位于东京芝公园四周的岩谷加氢站有三个特点:加油机上写着大大的H2、没有任何汽油味、没有几多主顾。据上周三一位加油站员工说,一个小时内有5辆车来,就已经是特殊情况。 而这是他见过的最忙碌的一天,在日本最忙碌的加氢站之一。这位员工说:一般来说,其他加油站平均天天有3名司机左右,但在这里,我们看到了30名主顾。

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日经英语刊发记者AKANE OKUTSU和NANA SHIBATA的文章,分析日本孤注一掷的氢气大赌注。虽然看起来和日本其他加油站一样,可是,位于东京芝公园四周的岩谷加氢站有三个特点:加油机上写着大大的"H2"、没有任何汽油味、没有几多主顾。据上周三一位加油站员工说,一个小时内有5辆车来,就已经是特殊情况。

而这是他见过的最忙碌的一天,在日本最忙碌的加氢站之一。这位员工说:"一般来说,其他加油站平均天天有3名司机左右,但在这里,我们看到了30名主顾。

"这位员工要求不要宣布他的名字,因为他不被允许对媒体说话。芝公园是东京的一个高等社区,政府部委大楼和富人聚集在这里。这就解释了这里对氢燃料的需求比力大。日本3,757辆氢动力汽车中的许多,都是政府所有。

其余的则是由富有的、具有环保意识的发烧友购置,他们能够肩负700万日元(约合6.8万美元),纵然有政府补助,也要600万日元购置一辆中型碳中性轿车。虽然客流量只是普通加油站日常数量的一小部门,但加油站员工表现,他并没有被吓倒。对氢气未来的乐观态度是他在接受这份事情之前报名到场为期三个月的强制性培训课程的原因。

"我真的感受到了下一代能源的潜力,这也是我选择在这个行业事情的原因。氢气是一种奇特的工具。

我被国家项目的可能性所吸引。"他说。日本现在拥有世界上最大的加氢站网络。

总共有135个加氢站,主要靠大量政府补助,象征着政府对氢的未来充满信心,并努力在氢的商业化竞赛中引领世界。政府所说的日本乌托邦式的"氢社会",政府称其未来计划的一个展示台,原定于今年举行的东京奥运会。因新冠疫情而取消,现在定于明年夏天举行。被称为"晴海旗"的奥运村部门区域,会安装使用氢气发电的燃料电池,用于照明和空调,而游客则由氢气燃料巴士运送到东京各地。

从上世纪70年月开始,从事氢气研究的横滨国立大学名誉教授太田健一郎表现,氢气社会的生活并纷歧定要有大的变化。"如果每小我私家都能在不知不觉中宁静使用氢气,那就完美了。"日本对氢气的痴迷可以追溯到上世纪70年月的石油打击,其时,作为被称为"阳光计划"的绿色能源计划的一部门,对氢气举行了广泛的研究,其中还包罗太阳能和风能。

从那时起,政府一直在稳定地投资于这项新技术。以今年为例,政府为推广氢气的预算为700亿日元,经济工业省要求从4月开始的下一财年拨款848亿日元。

其中300多亿日元用于补助购置氢燃料电池汽车,以及建设像芝公园那样的氢站。2014年,日本率先推出了世界上第一辆商用氢能车--丰田Mirai,日语意为"未来"。本田汽车紧随其后,于2016年推出了Clarity燃料电池,而本月丰田也推出了备受期待的Mirai新迭代车型。

与此同时,日本对氢气充满信心的最强显现,是在日本西部的口岸都会神户,世界上第一艘氢气巨船,高耸入云的116米的氢气前缘号就停泊在这里。这艘船由日本川崎重工制作,于去年下水,是世界上第一艘为运载氢气而设计的船。

一般氢气在零下253摄氏度的极低温度下生存,压缩成液态运输。2021年用这艘船开始从澳大利亚向日本运送氢气。到2030年,川崎重工的目的是准备好两艘船,将22.5万吨氢气运到日本,足够300万辆燃料电池汽车每年行驶1万公里。

日本认为,氢气不仅对淘汰碳排放很重要,在能源宁静方面也很重要。日本严重依赖从中东和通过南海海上通道运来的石油。自2011年福岛灾难以来,日本非正式地克制新建核电站,使能源难题越发庞大。

"由于日本资源贫乏,因此能源泉源多样化很重要,"METI氢气和燃料电池战略办公室主任白井俊之说。氢气之所以具有吸引力,是因为它可以从化石燃料、风力或阳光等种种资源中生产,而且与电力差别,可以从任何地方入口。电气蓝调氢气的品评者,最关注的是成本。

燃料电池是"傻瓜电池",正如特斯拉首创人埃隆-马斯克所说,他称氢动力汽车是一个"令人难以置信的愚蠢"想法。生产电池动力汽车的特斯拉将氢燃料电池视为一种竞争性技术。它的价钱可能会继续下降,可是,对于怀疑论者来说还不够快。

METI预计,成本最终需要降到每立方米20日元,氢气才气在商业上可行,险些与液化天然气相当。在2017年,它是每立方米100日元,是目的价钱的五倍。而纵然每辆车有凌驾100万日元的补助,燃料电池汽车也是一个昂贵的选择。

丰田本月上市的Mirai的售价不含补助时为710万日元起,是330万日元电动车日产Leaf的两倍。给Mirai的油箱加满油需要6776日元,行驶850公里,而给日产Leaf充满电的用度只有这个数字的一小部门,最多约1860日元,不外日产Leaf的行驶里程更短,约为570公里。Leaf的缺点是充电时间长达1小时左右,而Mirai只需要3分钟。

纵然是提倡者也认可,氢气可能永远不会成为轻型汽车最有效的动力方式。一些专家表现,氢气在某些方面是简直最好,可是,在燃料之间有分工的情况下才会发挥作用。在技术方面,"这不是谁是赢家的问题,"汽车分析师、中石研究所所长中石隆基说。

"燃料电池是用于大规模和长距离的(运输),而电动汽车在小规模和短距离的时候更有效率。"例如,电池在储存大量能量时,一般都是大而粗笨的。

燃料电池可以更紧凑,也更适合恒久储存--几周甚至几年。所以,氢气被视为绿色经济的关键因素,因为它可以作为替代燃料填补那些难以用可再生能源实现电气化的部门的空缺,好比钢铁生产和公共运输。例如,日本跨国公司东芝公司正在关注其燃料电池在铁路和船舶上的需求,东芝能源系统与解决方案公司氢能业务总司理相模彦表现示。

另一种可能性是发电站。"要实现氢气的大规模使用,就需要用它来发电,"日本工程公司千代田的氢气供应链开发总司理永井正志说。他建议,"只有在这之后,才会有更大的氢气市场,满足差别需求",包罗乘用车。

寻找母鸡乐观者坚持认为,燃料电池汽车和电动汽车一样可行,解决成本问题主要是规模问题。现在政府的目的说,只要市场足够大,经济上可行的每立方米20日元的水平可以做到。政府认为,每年可以提供1000万吨氢气。

日经社克日报道称,为了在2030年到达这一水平,政府正在思量加速努力。在本月推出新Mirai之前,丰田的董事长内山田竹志在日本氢气协会的公布会上表现。"所有的技术都是一样的。

技术刚进入社会时,初期成本难免会很高,因为我们要保证质量和宁静。快速地履历这种体验会使成本降低。

"他说,制作Mirai是日本对氢气答应的信心之举。"现在不像已往,如果制造商努力缔造一个低成本的有吸引力的产物,就会变得很普遍。

为了增加氢气的数量,整个社会必须努力建设电动汽车加气站或燃料电池汽车加气站等基础设施,或者努力建设物流和缔造市场。所以,这就是为什么我们要一起为氢社会而努力的原因。

"在岩谷加气站接受采访的司机们表现,他们很喜欢Mirai等氢燃料电池汽车,但最大的缺点是没有加气站。同时,加气站的限制很显着由于这种车数量不多。"这是一个鸡和蛋的问题,Mirai原来就是鸡。"中石说。

人们希望第一代氢气汽车能成为氢气浪潮的催化剂,可是,事实证明,这很令人失望。现在,同样的雄心壮志已经转移到了新Mirai身上。"第一辆Mirai引发了那第一海浪潮,但它的效果并没有最初预期的那么大。行业没有着花效果,氢气车简直就这么艰难。

"停止3月,日本只有3757辆燃料电池乘用车,不外政府计划到2025年将增至20万辆。这将使市场与电动汽车持平,现在为123717辆。凭据总部位于东京的行业机构"下一代汽车促进中心"的数据,如果包罗混淆动力车,日本共有1090万辆新能源汽车。

日本正指望有更多像小川信之那样的客户,他是一名50多岁的男子,他站在岩谷车站,让一名身穿清爽事情服的服务员给他的汽车加油。他请了一天假,想租一辆燃料电池车,看看自己是否喜欢。"这是我第一次找到真正想开的日本品牌。"他说。

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他不是唯一一个感受到环保车吸引力的人。"我其时想预约,但险些已经满员了"。

他说:"坐着很舒服,很平静,没有噪音,开始跑的时候很平稳。"另一位到芝公园四周加油站加油的司机是一位40多岁的公务员,他说,他驾驶的燃料电池车是政府的车,而不是他自己的车。

"我希望燃料电池车能变得更普遍,但加油站不多,这可是一个障碍。"他说。然后还是价钱问题。"如果你看一个氢站,你可以看到它很是昂贵,"他指出--归因于处置惩罚和储存燃料所需的昂贵设备。

一批日本大公司希望在未来的氢气市场上预留份额。其中一家是工程公司千代田,该公司与日本友人互助,举行他们所谓的"世界上第一个全球氢气供应链示范"。

千代田的系统在氢气中添加了化学物质甲苯,形成了更稳定的物质。这使得它能够使用现有的石油产物技术举行运输和储存。与液化氢差别的是,这种液体在用于燃料电池等领域之前,需要经由去除甲苯的历程。

这个历程在技术上没有液化那么庞大。用甲苯稳定的氢气运输可以用普通的化工产物运输船来完成。液化氢气的成本很高,因为要将氢气保持在零下253摄氏度是很是难题的。

千代田使用文莱利然气厂的废气生产的氢气,用油轮在文莱和日本之间往返运输三次,共提供约110吨氢气。这个数量可以让一辆空的Mirai充满约2万次。另一个市场进入者是东芝公司,它从上世纪60年月就开始做燃料电池的研究,并声称在氢气技术方面处于领先职位。与天然气供应商岩谷等公司一起,东芝开发了一个太阳能发电场和一个使用可再生能源生产氢气的10兆瓦设施。

该项目位于福岛县,该县在2011年遭受了扑灭性的海啸和核灾难。该设施于今年早些时候在一个具有浓重象征意义的地方启动:它原本是为新的核电站预留的。先发优势2020年可能是氢气的时刻。虽然日本是第一个对这种燃料下大赌注的国家,可是,其他国家今年才开始注意到这种潜力。

未来几年将显示日本在该技术上的早期领先优势是否会保持稳定。在亚洲,韩国今年宣布的160万亿韩元(1450亿美元)经济新政战略包罗,到2025年提供20万辆氢车和450个充电设施。韩国现代汽车2013年开始生产氢电汽车,2018年推出Nexo燃料电池汽车。

同时,2018年平昌冬奥会展示了一辆氢巴士。未来,该公司希望用氢气为火车和航行汽车提供燃料。一直在鼎力大举补助电动车行业的中国,也在燃料电池汽车方面大做文章。

它的目的是在2030年将其数量增加到100万辆,并到达1000个加氢站。各国国家正在建设示范都会,对开发氢气相关技术的企业举行补助。中海内燃机公司潍柴动力在2018年收购了加拿大燃料电池公司巴拉德动力系统公司的股份,并配合建立了一家合资企业,生产公交车、卡车和叉车用燃料电池。

德国政府则在6月宣布了到2030年实现5千兆瓦可再生能源发电能力的目的,以实现绿色氢气的生产。它计划投入70亿欧元支持氢气技术的市场推广,另外还将投入20亿欧元用于促进国际互助。

欧盟在7月也紧随其后,宣布了一项战略,即到2024年安装至少6千兆瓦的电解器--使用电力将水剖析成氢气和氧气的设备,到2030年安装40千兆瓦。咨询公司全球能源研究所总裁金田勇品评说,日本在氢气方面的投资是由大公司主导,这些大公司并没有迅速使用新技术。而其他国家正在迎头遇上。

"日本公司需要十年时间才气推出商业产物,"金田说。"与此同时,世界其他地域成为由创业公司向导的氢气动力,"他增补道。他提到总部位于美国的Plug Power公司,该公司为叉车提供燃料电池和现场氢气站,是乐成案例之一。

其客户包罗沃尔玛和全食超市,以及宝马等汽车制造商。绿色、蓝色、还是灰色?氢气在燃烧时不会释放碳,它唯一的排放是水蒸气。可是,用褐煤等化石燃料生产氢气的历程却污染严重。

为了使氢气真正"清洁",它需要从可再生能源,或从化石燃料与碳捕捉技术相联合来提取温室气体。来自可再生能源的氢气通常被称为绿色氢气。来自化石燃料的氢气是"灰色"的,如果联合碳捕捉和储存,则是蓝色。千代田等日本公司表现,他们的目的是蓝色或绿色氢气。

不外,现在他们表现,为了启动市场,他们也会使用灰色氢气,因为价钱自制得多。以川崎重工与澳大利亚的项目为例,氢气是由廉价的褐煤生产。通过将煤炭转化为氢气,它就成为一种可运输的资源。

澳大利亚维多利亚州现在正试图开发一个商业规模的碳捕捉和存储网络。不外,有专家品评为这不切实际。"如果日本政府想推广非绿色的氢气泉源,那么,它需要在未来不答应碳捕集,但碳捕集必须是任何商业项目的要求,"澳大利亚国立大学克劳福德公共政策学院副教授Llewelyn Hughes说。

"你需要对碳捕集的成本举行订价,并将该成本纳入项目成本中。我认为,可以很是肯定的是,在未来,绿色氢气将是一个更自制的选择。"据川崎重工先容,该公司的目的是到2030年,在碳捕集的情况下,氢气成本与政府的目的一致,即每立方米30日元。

该公司最近还宣布,将致力于另一个潜在的供应链项目,从澳大利亚运输绿色氢气。可再生能源研究所执行董事会主席Tomas Kaberger则更为直白:"在日本,有一些想法,好比入口化石燃料生产的氢气,并在其他国家举行碳捕捉和储存,恒久看,这在经济上基础不行行。

"休斯说,从久远来看,氢气在某些行业简直有用。但他也建议:"我们现在有很是好的技术,可以快速实现电力的低碳化。我们现在的主要重点应该是部署可再生能源。"日本正计划在明年修订其能源战略。

现在2030年的能源结构目的认为,可再生能源应占总电力需求的22%以上,这经常被品评为太低。休斯说,如果没有一其中期目的,"风险在于你最终会补助许多差别的技术[包罗与氢相关的技术]",而没有到达绿色生长所需的"效果"。氢气也不是淘汰排放的唯一技术选择。绿色氨同盟的代表理事、东京煤气公司前副社长村木茂说,日本在使用纯氢方面落伍于其他国家。

可是,他也提出,纵然与碳捕集相联合,氨也将是一个更具成本效益的选择。"日本仍然可以在世界规模内竞争使用氨的技术,并可以在亚洲领先,"村木说。氨是氮和氢的化合物,燃烧时不会排放二氧化碳。

它比氢气更容易液化,可以使用现有的基础设施和技术举行处置惩罚,也就意味着成本更低。这种技术可能会引发一场新的氨竞赛,甚至在氢气竞赛开始之前。


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