日本如何构建全球氢产业链？

上世纪70年代，日本就开始进行氢技术的研发。福岛核泄漏事件后，时任总统安倍晋三提出建设“氢能社会”的目标。2017年，日本制定的《氢能基本战略》中提出，“将在2030年前后建立商业规模的供应链，每年采购约300万吨氢气，实现约30日元/Nm3的氢气成本。”

日本在氢能领域的野心不仅为实现气候目标所驱动，而是将氢视作可以引领世界的技术和领域，成为全球第一个氢经济体，并希望在全球市场掌握足够的话语权。

为此，以丰田、川崎重工为首的大企业都在不断迭代技术，也在制定一些策略以不断降低成本。降成本，另一关键是规模化应用。日本的策略是通过与供需双方的合作来增加氢气引入量。2021年10月更新的日本第六版能源战略计划提出，2030年氢能在能源结构中的占比要达到11%。

2022年，日本自然资源和能源署发布的《以实现氢能社会为目标，建构大规模氢能供应链》，日本产经省发布的《氢/氨的现状和未来的研究方向》，这两篇报告较详细地对日本的氢能发展战略做了阐释。

日本在工业、发电、供热、建筑等方面用氢也取得了一些成果。日本坚持供需一体的策略，通过应用工业、电力、建筑等现有基础设施供应氢气，同时开拓居民对这些领域的用氢需求，促进居民的应用。

在工业领域，根据燃烧特性，推进氢还原炼铁等制造工艺的大规模改造和大型氢锅炉的技术开发。此外，扩大氢能在飞机和船舶方面的使用规模。2021年，日本川崎重工制造的全球第一艘液化氢运输船Suiso Frontie从澳大利亚运输氢成功，这具有里程碑意义。川崎重工预计，到 2030 年液化氢的运输将在商业上可行。

在供热方面，利用现有燃气管道在内的供应基础设施，推进氢能进入家庭和商业部门。建筑领域，挖掘多户住宅公寓和商业建筑中潜力，推进氢气混合到已有的天然气网络中。

发电领域对氢气有大量需求。日本第六版能源战略计划中明确引入氨能，并将开展混烧、专烧示范。氢气和氨气可用于燃气轮机，以提高电力系统的灵活性，氨气还可用于燃煤电厂以减少排放，成本也低于氢。到2030年，利用氢和氨所生产出的电能将占日本能源消耗的1%。

日本本土资源有限，人口规模较少，因此发展氢经济不仅立足国内，更是面向国际市场。

供需两端皆离不开国际市场，因此日本努力建设商业用氢的全球供应链，实现氢能商业推广的全球化。

实现氢能社会，需要统筹推进氢能规模化供应链建设和需求创造。建设氢的供应链被日本提到重中之重的位置，主要包括扩大氢源地、利用区域剩余可再生能源，实现区域循环共生，扩大氢源地当地生产和当地消费等。

氢可以从各种能源中生产，但日本资源有限，所以不断强调氢气来源的多元化。

所以，供给方面：

一是利用具有价格竞争力的海外氢气，建设国际氢供应链。

其次是利用国内可再生能源的制氢基地。最大限度地利用国内现有的氢气供应，如副产氢。

值得注意的是，日本目前用氢也主要是化石燃料制氢，即“灰氢”，这也受到了国际社会的诟病，但这不影响日本目前用氢战略。

为了长期稳定、大量供应廉价氢气，日本建立了利用国内外廉价氢气资源的氢气生产基地。

日本致力于国际氢气供应链开发，包括开展配套设备研发，打造集氢气生产、储运、利用为一体的供应链，并建立“全球可再生燃料网络”。

日本与澳大利亚、文莱、挪威和沙特阿拉伯就氢燃料采购问题进行合作。

另外，推进剩余可再生能源电解水制氢商业化，并开发利用光催化剂制氢技术和高温煤气炉制氢技术，旨在将氢气的供应成本降低到与化石燃料相同的水平，并增加供应量，目标是2030年降低到30日元/Nm3，并达到300万吨/年，到2050年实现2000万吨/年。

日本是岛国，搭建全球供应链，主要依靠海上运氢。这几年来，利用液化氢运输和甲基环己烷（MCH）运输，已经有一些成功的示范。

构建国际氢供应链1：液化氢

2022年，川崎重工研发的Suiso Frontier 成功从澳大利亚运输液化氢到日本神户。这是世界上第一个以液化氢为载体的大型海上氢气运输。

所运氢气由澳大利亚的褐煤生产，在当地的液化基地转化为液化氢，然后运输到日本神户的货物装卸基地。川崎重工在神户机场建成了世界首个液化氢装卸基地“Hytouch神户”，专门用于接收经由船运而来的液化氢。

在2030年30日元/Nm3的供应成本目标导向下，日本还最大限度地发挥规模经济作用，通过将港口内现有各种设备的尺寸增加至32倍，实现规模化和降成本，目前多部门正在这个方向进行技术开发和验证。

构建国际氢供应链2：甲基环己烷（MCH）

日本新一代氢能链技术研究合作组（AHEAD）进行了“有机化学氢化物法的氢供应链实证项目”，在文莱与日本之间建立了国际间氢供应链。

这一流程为：在文莱用天然气生产氢气；在文莱加氢厂转化为 MCH；在（川崎）的脱氢工厂转化为氢气。

2021年，文莱生产的甲基环己烷（MCH）运往日本，在位于川崎市的脱氢工厂将氢从MCH中分离出来（MCH分解成氢气和甲苯）。然后，将氢供应给Toa Oil Co. Ltd（日本炼油商）旗下Mizue电站的燃气轮机，一次性完成氢气的制作和供应。

这一项目可以直接利用区域内的炼油厂等设备。所以，炼油厂有可能在碳中和时代重生为氢气供应基地。