日本、韓國(guó)、歐盟氫能路線圖對(duì)比分析及對(duì)我國(guó)的啟示
來(lái)源：北極星電力網(wǎng) 2021-01-29
氫能可實(shí)現(xiàn)跨部門、時(shí)間和地點(diǎn)靈活轉(zhuǎn)移能源，減少棄風(fēng)、棄光、棄水，在向可再生能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮系統(tǒng)性作用。日本、韓國(guó)、歐盟的氫能路線圖均對(duì)氫能在移動(dòng)端和固定端的應(yīng)用、加氫站建設(shè)和氫氣供應(yīng)作了規(guī)劃。氫能源燃料電池汽車是氫能應(yīng)用領(lǐng)域最為重要的一環(huán)。本文重點(diǎn)對(duì)比分析各國(guó)（組織）燃料電池汽車的總量目標(biāo)，車型選擇，配套加氫站建設(shè)，以及氫氣供應(yīng)策略和固定端氫能應(yīng)用重點(diǎn)方向。
一、燃料電池汽車歐盟規(guī)模最大，韓國(guó)最重視
日本、韓國(guó)、歐盟在路線圖中均提出了燃料電池汽車（FCV）累計(jì)產(chǎn)量目標(biāo)，它們之間存在數(shù)量級(jí)差異。其中，歐盟目標(biāo)最為宏偉，至2050年累計(jì)生產(chǎn)5270萬(wàn)輛FCV；韓國(guó)次之，至2040年累計(jì)生產(chǎn)620萬(wàn)輛FCV；日本最低，至2030年累計(jì)生產(chǎn)80萬(wàn)輛FCV。
表1 燃料電池汽車總量目標(biāo)對(duì)比
考慮到這三個(gè)國(guó)家（組織）汽車年產(chǎn)量本身存在較大差異，本文以FCV累計(jì)產(chǎn)量目標(biāo)與該國(guó)（組織）當(dāng)前各類汽車年產(chǎn)量的比值衡量燃料電池汽車在汽車工業(yè)中的重要性。日本與歐盟2030年FCV累計(jì)產(chǎn)量分別相當(dāng)于當(dāng)前汽車年產(chǎn)量的24%和22%，在本國(guó)（組織）汽車工業(yè)中的重要性相近。韓國(guó)與歐盟2040年這一比例分別為154%和113%，韓國(guó)FCV的重要性高于歐盟。但韓國(guó)FCV嚴(yán)重依賴出口市場(chǎng)，2040年累計(jì)620萬(wàn)輛FCV產(chǎn)量中330萬(wàn)輛計(jì)劃用于出口，其總量目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)與國(guó)際FCV市場(chǎng)的發(fā)展息息相關(guān)。
總的來(lái)說(shuō)，燃料電池汽車產(chǎn)量規(guī)模歐盟>韓國(guó)>日本，燃料電池汽車在本國(guó)（組織）汽車工業(yè)中的重要性韓國(guó)>日本≈歐盟。
二、日韓側(cè)重乘用車，歐盟優(yōu)先發(fā)展商用車
日本、韓國(guó)、歐盟均以汽車作為氫燃料電池在移動(dòng)端應(yīng)用最重要的領(lǐng)域，但選擇的汽車類型各有側(cè)重。燃料電池乘用車是日本和韓國(guó)的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，豐田Mirai、本田Clartity和現(xiàn)代NEXO三款FCV已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和商業(yè)化。而歐盟認(rèn)為燃料電池乘用車與純電動(dòng)車競(jìng)爭(zhēng)無(wú)優(yōu)勢(shì)，汽車領(lǐng)域應(yīng)該優(yōu)先發(fā)展行駛里程更長(zhǎng)、負(fù)載更重的商務(wù)車、出租車、卡車等。
從燃料電池汽車保有量在同類型汽車中的份額來(lái)看（見(jiàn)表2），日本雖然看好燃料電池乘用車的發(fā)展，但目標(biāo)相對(duì)保守，2030年燃料電池乘用車保有量份額僅為1%。韓國(guó)目標(biāo)相對(duì)激進(jìn)，2040年燃料電池乘用車保有量份額為11%，且韓國(guó)更重視氫燃料電池在出租車、公交車、卡車市場(chǎng)的應(yīng)用。而歐盟對(duì)各類型FCV的發(fā)展都很樂(lè)觀，提出了較高的FCV保有量份額目標(biāo)。值得注意的是，日本在不斷調(diào)整其氫能戰(zhàn)略目標(biāo)，以往對(duì)氫能的定位是“未來(lái)能源的終極解決方案”，但近來(lái)提“氫電共存”更多。
表2 燃料電池汽車保有量在同類型汽車中的份額對(duì)比
其他移動(dòng)端應(yīng)用。叉車是日本應(yīng)用氫燃料電池的一大特色領(lǐng)域，2030年日本將累計(jì)生產(chǎn)1萬(wàn)臺(tái)燃料電池叉車，占叉車保有量8%。此外，日本、韓國(guó)和歐盟都計(jì)劃研發(fā)氫燃料電池火車和船等，歐盟將率先于2030年替換570列柴油火車。
三、加氫站規(guī)劃韓國(guó)遙遙領(lǐng)先
考慮到日本、韓國(guó)和歐盟國(guó)土面積差異較大，此處從加氫站密度和均站服務(wù)車輛數(shù)這兩個(gè)指標(biāo)比較各國(guó)（組織）加氫站規(guī)劃情況。從加氫站密度來(lái)看，日本和歐盟相近，2030年歐盟和日本加氫站規(guī)劃密度均為0.1個(gè)/百公里；而韓國(guó)遠(yuǎn)大于歐盟，2040年韓國(guó)和歐盟加氫站規(guī)劃密度分別為1.1個(gè)/百公里和0.3個(gè)/百公里。從加氫站服務(wù)能力來(lái)看，歐盟略高于日本，2030年歐盟和日本均站服務(wù)車輛數(shù)分別為1120輛/個(gè)和889輛/個(gè)；韓國(guó)遠(yuǎn)高于歐盟，2040年韓國(guó)和歐盟均站服務(wù)車輛數(shù)分別為2417輛/個(gè)和1420輛/個(gè)。綜合來(lái)看，加氫站規(guī)劃韓國(guó)>>歐盟>日本。
然而，與加油站相比，加氫站規(guī)劃數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。日本、韓國(guó)和歐盟加油站密度分別為2.8個(gè)/百公里、11.3個(gè)/百公里和2.2個(gè)/百公里，與加氫站規(guī)劃密度存在數(shù)量級(jí)差異。
表3 加氫站規(guī)劃情況對(duì)比
四、氫氣供應(yīng)日韓依賴進(jìn)口，歐盟選擇本土制氫
日本、韓國(guó)和歐盟氫氣供應(yīng)策略存在差異。日本和韓國(guó)能源匱乏，未來(lái)氫能應(yīng)用成規(guī)模后，氫氣很大程度依賴海外供應(yīng)。日本計(jì)劃在2030年左右建成商業(yè)規(guī)模的國(guó)際氫供應(yīng)鏈，年生產(chǎn)能力30萬(wàn)噸（注：30萬(wàn)噸氫氣若全部用于發(fā)電，相當(dāng)于一臺(tái)核電機(jī)組的裝機(jī)容量）。川崎重工已在澳大利亞投資試點(diǎn)褐煤制氫項(xiàng)目。與此同時(shí)，日本將在本土發(fā)展電解水制氫，充分利用正在快速擴(kuò)張的可再生能源電力。韓國(guó)目前氫氣來(lái)源99%為化石燃料制氫，未來(lái)將大力發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)制氫、高效電解水和氫氣國(guó)際貿(mào)易。而歐盟選擇本土電解水制氫和蒸汽甲烷重整/自熱重整（SMR/ATR）。具體采用哪種技術(shù)取決于技術(shù)發(fā)展和成本下降情況，并且因項(xiàng)目而異。
表4 氫氣供應(yīng)策略對(duì)比
五、氫能固定端應(yīng)用日韓重發(fā)電，歐盟全面發(fā)展
固定端氫能應(yīng)用主要包括固定式燃料電池、氫氣熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電、供熱以及作為工業(yè)原料等。日本在家庭燃料電池方面取得了較大進(jìn)展，已開(kāi)展商業(yè)化應(yīng)用多年，預(yù)計(jì)2020年能夠達(dá)到盈虧平衡。同時(shí)，日本也在積極探索氫氣熱電聯(lián)產(chǎn)和工商業(yè)燃料電池發(fā)電。韓國(guó)緊跟日本策略，計(jì)劃大力發(fā)展氫能發(fā)電和家庭建筑燃料電池，提出了2040年實(shí)現(xiàn)工商業(yè)氫能發(fā)電裝機(jī)量15 GW（相當(dāng)于2018年韓國(guó)133GW發(fā)電總量的11%）、家庭建筑燃料電池裝機(jī)量2.1 GW（約94萬(wàn)戶）的宏偉目標(biāo)。歐盟則采取了全面發(fā)展的策略，到2050年，氫能應(yīng)用中交通運(yùn)輸領(lǐng)域僅占30%，發(fā)電、建筑供電供暖、工業(yè)能源、工業(yè)原料占比將分別達(dá)到5%、25%、11%、29%。
表5 固定端氫能應(yīng)用目標(biāo)對(duì)比
六、對(duì)中國(guó)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的啟示
我國(guó)氫能源豐富、市場(chǎng)空間廣闊、新能源汽車推廣經(jīng)驗(yàn)豐富，在發(fā)展氫能與燃料電池方面優(yōu)勢(shì)顯著。同時(shí)，存在技術(shù)工藝水平較低、產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)薄弱、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)／檢測(cè)體系滯后等短板。我國(guó)發(fā)展氫能與燃料電池要穩(wěn)步推進(jìn)、揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短、因地制宜，有針對(duì)性地制定發(fā)展策略。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，推動(dòng)編制氫能發(fā)展路線圖，健全產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和監(jiān)管體系，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。二是攻克關(guān)鍵核心技術(shù)難關(guān)，建立完整氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。三是實(shí)施試點(diǎn)示范工程，開(kāi)展燃料電池汽車區(qū)域示范應(yīng)用，推進(jìn)儲(chǔ)能、分布式能源等多領(lǐng)域氫能示范。
（作者供職于中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院）
