日本2040年燃料电池技术目标数字背后的意义

拜登总统在其总统任期内第五次援引《国防生产法》（DPA），授予能源部（DOE）使用 5.45 亿美元的 DPA 应急基金，以在关键地区建设美国制造能力清洁能源领域，包括电解槽制造。现金可用于通过直接采购和政府采购来刺激制造能力，或用于补贴或资本投资以改善制造设施。该支持还可以进一步应用于供应链下游，包括原材料勘探和开采、合成和采购。“这些公告让政府为关键技术创造了市场确定性，就像它在 Covid 疫苗开发中发挥的作用一样，”落基山研究所 (RMI) 美国项目经理 Alexa Thompson 表示。“这个想法是将公共采购用作市场拉动，但这种拉动究竟在哪里以及如何最有用？究竟将采购什么？仍有待商榷。”S&P Global Commodity Insights 的高级氢和低碳燃料分析师 Brian Murphy 表示，美国能源部可能会使用 DPA 资金来解决供应链中的瓶颈问题并降低私人投资的风险。“这种方法可能包括原材料采购（尤其是铜、镍和稀有金属）和直接采购协议或补贴，以激励国内制造设施的建设，”他指出。但他警告说，这可能不足以激励电解槽制造能力的大幅提升。“电解器制造必然是商品密集型的，”Brian Murphy 表示。“大宗商品市场当前和未来预计的紧缩可能会使电解槽公司对在没有实质性补贴或采购保证的情况下提高美国产量持谨慎态度。虽然 DPA 基金很有帮助，但尚不清楚投资水平是否足以克服其他成本障碍。”此外，DPA 的 5.45 亿美元预算（设定为 2022 年全年）中有多少可用于刺激电解槽生产，存在很大的不确定性。拜登还要求能源部提高美国在太阳能电池板、变压器和其他电网组件、热泵和氢燃料电池方面的制造能力。S&P Global Commodity Insights 的能源政策分析师 Matthew Williams 表示：“能源部将受到可用资金数量的限制，因为没有具体说明具体分配给每种技术的资金数额。”美国能源部还必须与国防部和卫生部分享 5.45 亿美元的预算，这两个部门今年已获授权分别用于采购关键矿物质和婴儿配方奶粉。但是，如果认为合适，国会确实可以选择为 DPA 预算拨款更多资金。威廉姆斯表示，美国能源部已经表示，它将优先考虑私营部门在电解槽制造方面的活动，这可能会为它将如何执行这项任务提供一些线索。“关于氢和电解的讨论特别关注与私营部门的合作，以探索氢储备的想法以及发展公用事业所有权结构和监管支持，”他解释道。国防生产法国防生产法（DPA）在 1950 年代朝鲜战争期间首次颁布，授予联邦政府激励、刺激甚至控制美国制造能力的权力，目的是避免迫在眉睫的供应链问题，并在战时或危机。“拜登总统支持电解槽、燃料电池和铂族金属催化剂国内供应链的行动将通过减少美国对进口化石燃料的依赖，特别是世界第二大铂族金属 (PGM) 生产国俄罗斯，来加强国家和能源安全，以及中国，”美国能源部本周表示。“消费者将受益于清洁氢相对于化石燃料的价格稳定性、随着氢经济规模的扩大而降低的成本以及有弹性的国内供应链。”目前，美国仅拥有一家运营中的商用电解厂，这是一家由位于康涅狄格州沃灵福德的挪威 Nel 运营的 50MW 工厂。根据美国能源部 2 月份发布的一份供应链政策文件，美国能源部希望到 2050 年将美国电解槽制造能力提高到 100GW 的全部潜力。DPA 的调用受到了氢倡导者和行业分析师的欢迎，他们一致认为美国在电解槽制造方面落后。RMI 气候相关产业项目经理帕特里克·莫洛伊 (Patrick Molloy) 表示：“这是使美国在氢空间大规模先进制造业加速的关键举措。” “美国正在赶上欧洲和亚洲的千兆瓦级公告。这些公告将有助于加速北美的产能发展。”美国工业协会 Hydrogen Forward 给予了热烈的评价，称将在“未来几十年”确保美国的清洁能源能力。该协会补充说：“这一最新行动继续表明政府对稳定经济增长的长期承诺，同时过渡到包括氢在内的清洁能源解决方案。”编辑：风氢扬 校对：氢氢我心 审核：氢云小仙女来源：氢云链声明：文章内容仅供参考，并不代表氢云链赞同其观点或证实其描述，部分图文来源网络，氢云链整理发布，如有侵权请联系作者删除

德国总理奥拉夫·舒尔茨在访问东京期间表示，将与日本推进在氢能领域的合作，以降低对煤炭和天然气的依赖。德国和日本是目前最积极推进全球氢能贸易的国家，但国际间大规模氢能贸易的开展，还需要储运方式的进一步发展，液氢海运就是其中之一。储量达到1250立方米的第一艘液氢运输船Suiso Frontier在完成了首航之后，继续在日本和澳大利亚进行着示范性运营，目前该船正驶向澳大利亚的途中，以采集更多的关键数据。1250立方米的液氢（约合88吨）运输规模显然不能满足日本推进全球氢贸易的愿景，更大的液氢海运计划正在酝酿之中，Suiso Frontier的液氢海运之路很快将不再孤单。川崎重工在4月22日宣布，其大型160000立方的液氢运输船（约合1万吨液氢）已获得日本海事协会 (ClassNK) 的原则性批准 (AiP)，并争取在21世纪20年代后半段投入使用。经过检查，ClassNK确认该船满足 IGC 规则和国际海事组织 (IMO) 关于散装运输液化氢的临时建议，并且还通过了船级规则和风险基于危害识别研究 (HAZID)方法的评估。Suiso Frontier创造性地完成了液氢长距离海运的试验，但其规模终究较小（第一次航行中仅运输了2.6吨液氢），高达万吨的液氢运输船将是日本进行大规模液氢海上运输，推动全球氢能贸易的真正行动。图表1 ClassNK向川崎重工大型液氢运输船办法AIP来源：ClassNK大型液氢船的四大特点据了解，川崎重工的这一款液化氢运输船全长约346米，宽约57米，吃水9.5米，主要特点如下：（1）4个液氢储罐，运输量达1万吨。该船包含四个40000立方米的液氢运输罐，总容量达到160000 立方米，折合约1万吨液氢。这些储罐采用新开发的高性能绝缘系统，可最大限度地减少因热进入而发生的蒸发气体，以实现低温液化氢的大量运输。值得一提的是，该类液氢储罐已在去年4月取得了日本船级社的原则性批准。（2）利用液氢蒸发气体作为推进燃料。该船配备了以氢气和天然气为燃料的双燃料推进系统，一方面能够利用蒸发的氢气，另一方面也有利于降低排放。该船还有一个氢气燃料供应系统，由一个氢气压缩机和一个氢气热交换器组成，将液氢储罐产生的蒸发气体提供给推进装置。（3）能够快速完成液氢装船。该船采用货物装卸系统，可在短时间内完成液氢装载，并配备真空绝热双壁管，以在装载过程中最大限度地减少蒸发。（4）船体针对性设计。船体和吃水的设计考虑了液氢货物的比重低的特点，同时相应地降低了推进所需的马力，从而提高了推进性能。此外，川崎重工对船舶推进系统、货物装卸系统等与液氢有关的要素进行了风险评估，并采取了相应的安全措施。这消除了液氢对船员、船舶环境、结构强度和整体船舶稳健性造成的风险，同时确保安全。值得一提的是，根据澳大利亚安全运输局（ATSB）的报告，在2022年1月25日，第一艘液氢运输船Suiso Frontier在澳大利亚第一次装载液氢时 ，有火焰从Suiso Frontier甲板上的气体燃烧装置的排气口冒出。在ATSB 调查了Suiso Frontier的气压控制设备故障后，Suiso Frontier没有进一步的异常报告，也没有人员受伤、设备损坏或环境污染等信息，因此Suiso Frontier得以继续航行。（详情可见《氢储运里程碑！日本完成全球首次液氢海上运输实践！》）图标2 川崎重工液氢船假想图来源：川崎重工氢能全球贸易：万事俱备，只欠工具？尽管日本的液氢运输船还处在试验过程，但似乎国际上对于氢能贸易已经迫不及待。欧洲长期面临着来自俄罗斯的能源大棒的威胁，在俄乌战争之后，欧洲能源安全的问题越发凸显。欧洲国家迫切寻找能够替代俄罗斯天然气能源的技术和商业方案，氢能成为最重要的备选项之一，其中又以德国最为急切地推动以氢气替代天然气。图表3 德国总理访问日本来源：日经新闻近期，在德国总理奥拉夫·舒尔茨访日期间与商界领袖一起参加了一次活动，他在会上强调有必要审查德国的能源结构，因为目前德国对俄罗斯的能源依赖变得越来越不可持续。这位总理说道：“未来，氢将成为当今天然气和煤炭的替代品。通过日德合作推动氢的发展，我们可以带来广泛的繁荣。”德国总理认为，这将是一项长期措施，设想未来氢将发挥煤炭、天然气和火电的功能，而这种变化在制造业中是必要的。奥拉夫·舒尔茨说道“日本和德国都敏锐地意识到这一点，因为我们都是以贸易为导向的国家。通过合作可以更好地解决这些共同问题。”德国可谓是与日本“志同道合”。德国近期就跨国氢能贸易频频发声，同时也并非“叶公好龙”，目前正与挪威共同推进跨国输氢管道项目的建设。但无论德国、日本或是其他国家，氢气长距离储运问题已经成为限制氢能贸易乃至氢能产业发展的重要障碍。在各国能源安全的迫切要求下，氢能贸易已经具备了开展的条件，只欠低沉本的长距离氢气运输工具这一“东风”。编辑：氢氢我心 校对：风氢扬 审核：氢云小仙女来源：氢云链声明：文章内容仅供参考，并不代表氢云链赞同其观点或证实其描述，部分图文来源网络，氢云链整理发布，如有侵权请联系作者删除 ...

韩国《朝鲜日报》12月28日的一则报道，给了矢志在氢燃料电池领域做出一番成就的现代汽车当头棒喝。当日的这则报道称，现代汽车经过内部审计后判定目前的燃料电池研发进度远逊于最初的目标，故暂停了原本计划于2025年上市的氢能汽车项目Genesis。该报道同时称，在内部审计完成后，现代汽车集团已经在组织调整和人事任命中大幅削减了燃料电池部门的地位。“这不是事实，报道是错误的。”上述报道发出后，现代中国相关负责人第一时间向财联社记者表明了态度。随后，现代中国方面经与总部确认后回复表示，“现代的确设立过有关氢能成本和效率的目标，但在实际开发过程中，确实发现了问题。不过，这并不代表现代汽车已中断了项目研发，并降低了燃料电池研发部门在公司中的地位。相反，现代汽车社长级别的高管亲自挂帅燃料电池的研发，这足见现代对燃料电池业务前景的重视。”上述报道提及的Genesis（捷尼赛斯）为现代汽车旗下豪华品牌。2017年纽约车展上Genesis GV80燃料电池概念多功能车首次亮相。按照计划，Genesis燃料电池项目将于2025年推出。今年9 月，现代汽车推出了正在开发的第三代燃料电池系统。与在售的燃料电池乘用车Nexo上应用的第二代燃料电池相比，第三代燃料电池系统体积减少了30%，产量和耐用性提高了2-3倍。其核心任务是降低生产成本。现代汽车计划到 2025 年将燃料电池汽车的单车售价由目前的3000万韩元（约合人民币16.11万元）降低 50% 以上。然而，上述报道称，现代汽车经内部审查认为，下调燃料电池生产单价的计划缺乏现实性。“Genesis氢能汽车的研发已经进行了大约一年，目标是四年的研发期，但由于第三代燃料的问题而停止了。”该报道援引知情人士的话表示。现代汽车是全球较早涉及燃料电池技术研发的车企之一。公开资料显示，现代自1998年进入燃料电池领域后，2013年推出全球首款量产氢燃料电池车ix35 FCEV（途胜燃料电池车）、2018年推出了第二代氢燃料电池车NEXO，2020年实现全球首款量产氢燃料电池重卡XCIENT Fuel Cell的交付。今年9月，现代汽车发布“氢能愿景2040”，目标是在2040年前助力建设一个全球性的氢能社会，并在2030年实现燃料电池车售价与纯电动汽车相当。在中国氢能市场，现代汽车亦有布局。今年3月，现代汽车在广州成立了其首个海外氢燃料电池生产与销售基地。项目总投资85亿元，预计2022年下半年正式竣工，规划年产氢燃料电池系统6500套。“广州基地生产的燃料电池系统不仅可用于现代品牌，也可以用于其他品牌和车型。”今年10月，现代汽车氢燃料电池系统（广州）公司总经理吴承灿曾向财联社记者透露，“广州基地将视市场和政策需求适时提升产能。”