這幾天，我陪同深圳總商會的考察團，在日本考察氫能源，并充當講解員。
氫在日語中稱為“水素”，氫能源標注為“H2”。
自從去年5月，李総理訪問日本，在北海道參觀了豐田汽車工廠的氫能源汽車之后，“氫能源”成為中國社會，尤其是產業界關注的一大熱點。據悉，中國已經出現了幾個氫能源工業園區，誕生了數萬家氫能源相關公司，正在努力追趕日本。
那么，作為世界氫能源研發的領頭羊，日本的氫能源的開發利用，到底進入到一個什么樣的階段，日本政府的下一個發展目標又是什么呢？
①充氣3分鐘跑650公里，排出來的是清水
日本的氫能源，是從上世紀90年代開始研發的。最初考慮將氫能源作為汽車動能的，是豐田汽車公司的4名技術人員。他們以“興趣小組”的形式開始研究，那一年是1992年。在公司的資金支持下，這一個“興趣小組”的參加者人數越來越大，后來就直接變成了公司的新能源研發部，并于2014年，生產出了第一代氫能源實驗車。這輛車在極寒的加拿大北部和北海道北端地區，以及高溫的非洲大陸，進行反復的耐寒、耐高溫、耐沖撞的實驗，在獲得一系列實驗數據之后，于2016年正式推出了第一代氫能源車“MIRAI”。到目前為止，在日本和美國等市場已經銷售了1萬6000多輛，中國市場尚未銷售。
第一代的氫能源汽車（FCV）全長4.890米，它有這么幾個特點：
第一， 它不用汽油，也不用鋰電池作為動力源，而是使用液化氫氣。
第二， 氫氣與氧氣的合成反應，排出來的不是尾氣，而是清水，這輛車實現了零排放、零污染。
第三， 車輛的中間部分底座，有一個氫氣與氧氣的合成裝置，稱為“燃料電池”（但這個“電池”不是一般概念上的蓄電與放電的電池，而是一個氫氧反應堆。）
第四，車上搭載有兩個氫氣罐，一次充氣只需要3分鐘左右，可以行使650公里，充滿為10.5公斤，目前的價格為5000日元（約300元人民幣），與日本的汽油價格相同。
第五，汽車沒有發動機，只有一臺啟動馬達。因此，車蓋與車尾不會發熱，車內不會有發動機產生的異味。
第六，汽車后蓋箱有一個電源輸出插口，用專用的電源線連接家庭插座，可以保證一戶人家一個星期的照明、空調、冰箱、做飯、洗澡等的電力所需。或在城市出現停電時，點亮信號燈與路燈。
第七，第一代氫能源車“MIRAI”匯聚了豐田汽車近幾年來最新的科技成果，設施與裝置均實行高配。
氫能源汽車發電系統的建立，使得汽車由耗能交通工具，變成了移動電源供應平臺。豐田汽車公司也從一家汽車制造商，華麗轉身為新能源供應商。
目前，這一輛“MIRAI”車的售價是720萬日元（約46萬元人民幣），政府補貼300萬，個人實際承擔只需要約30萬元人民幣。日本政府的目標是，到2025年，將氫能源汽車的售價與混合動力汽車的售價持平，也就是價格控制在300萬日元左右。這樣一來的話，即使政府不補貼，這一輛車的實際價格會降至20萬元人民幣左右。
②完整產業鏈保證年產100萬輛
第一代氫能源汽車是在愛知縣豐田市的元町工廠生產，現在的年生產能力為3000輛，每月平均為250輛，屬于半手工制造，成本偏高。新車需要預訂，一年后才能交車。2018年全年的實際銷售量為2400輛。
豐田汽車公司正在建設新的自動化生產線，并擴大燃料電池（氫氧合成裝置）與高壓氫氣罐的生產能力，計劃在明年（2020年）投產，生產能力提高10倍，實現年產3.6萬輛目標，并以此大幅降低生產成本，實現與混合動力車的同價，開啟氫能源車普及時代。
豐田汽車公司已經推出了第二代氫能源概念車（如下圖）。第二代車新增加了全自動駕駛、非接觸性輸電、車窗玻璃的液晶顯示屏等人工智能與物聯網等功能，在滿罐狀態下的行使距離將達到800公里。
目前，豐田汽車不僅有氫能源轎車，還生產氫能源公交車、氫能源運輸車，并已經投入使用。現在，在東京街頭行使的氫能源公交車已經有數十輛，均標注有“H2”（氫能燃料）標志。
對于日本來說，氫能源的研發與使用，不只是一個技術與生產的問題，更重要的要形成全社會的產業鏈。打造這一個產業鏈，日本已經花了5年左右的時間，從液化氣的進口（國際商社）、氫氣制造加工儲存（巖谷產業等公司）、氫能源汽車的制造（豐田等）、高壓氣罐的研發制造（三菱重工等）、汽車與氣罐新材料的研發生產（東麗公司等）、氫氣運輸車運輸船的研發制造、高壓氫氣的安全運輸、加氫站的建設與普及、氫能源汽車的銷售與售后服務等，整個產業鏈的完整構建，才確保了豐田氫能源汽車在2016年正式投放市場。
但是，日本政府顯然不滿足于將氫能源只用于汽車行使，而是要把氫能源作為國家基礎能源的一個重要組成部分，逐步取代核電和火力發電。
日本政府在今年4月，發布了《第五次能源基本計劃》。在這一個計劃中，日本政府將氫能源汽車的數量，計劃從2020年的4萬輛，增加到2025年的20萬輛。到2030年，氫能源汽車的普及數將達到80萬輛。
而豐田汽車公司計劃，到2030年，氫能源汽車的年產量要達到100萬輛。也就是說，豐田汽車在全世界一年的生產量中，氫能源汽車的生產量要占到10%。
除了豐田汽車公司，本田汽車、日產汽車和鈴木汽車公司也開始著手氫能源汽車的研發生產。預計到2030年，日本國內的氫能源汽車的年生產量將會達到200萬輛，占到國內汽車年銷售量的30%左右。
另外，豐田的氫能源公交車從2017年開始，已經在東京、名古屋等城市的街頭投入使用。目前全國的氫能源公交車的數量只有100輛，計劃到2030年，增加到1200輛。對于擁有23萬輛公交車的日本來說，一年只增加12輛公交車，這一速度顯然過于緩慢，因此，如何鼓勵其他的汽車制造商也一起參與氫能源公交車的制造，讓氫能源公交車逐步替代現有的汽油和電池公交車，對于日本政府，也是一個很重要的課題。
③氫能源列車即將登場，日本進入氫能源時代
氫能源汽車的普及速度，還取決于加氫站的普及量。目前，日本全國加氫站為100個，其中東京為14個。根據日本政府的計劃，到2025年為止，全國的加氫站要增加到320個。
為了實現上述目標，如何降低氫能源的成本？是日本政府和企業在認真考慮的問題。
在《第五次能源基本計劃》中，日本政府提出了打破制度壁壘、強化技術綜合研發、官民一體推進氫能源普及的國家戰略。
具體的目標與要求是，將氫氣的價格降到汽油價格的80%、氫能源汽車要實現規模性的量產化。
進一步提高發電效率，一次充氣后的續航能力要從目前的650公里延長到1000公里。
同時要努力尋求燃料電池的小型化，讓氫能源電池進入到家電產品當中。
到2025年，要生產出面向各行各業的各種特種車輛，譬如消防車、工程機械車等都要采用氫能源作為動力源，逐步提升氫能源車在整個汽車銷售量和擁有量中的占比，以此來確保加氫站的穩定收益，降低加氫站的運營成本，形成良性的、可持續發展的氫能源產業鏈。
日本政府還開始推進船舶的氫能源化，充分利用氫能源動力的靜音性強的特點，研發生產出船用氫能源動力系統，首先用于游覽船、漁船、摩托艇等小型船舶上，不僅有利于提升這些船舶的續航能力與安全性，也可以減少船舶柴油動力對于海洋的污染。
在鐵路系統領域，JR東日本鐵道公司已經開始參與氫能源列車的研發。除了研發氫能源動力系統之外，還計劃在主要車站設置大型加氫站，提升列車加氫的速度，讓氫能源逐步取代目前的電力線路系統。
日本宇宙航空研究開發機構正在實施一項大膽的計劃，研發氫能源的有人月球探測車，在不遠的將來，讓人類駕駛氫能源車在月球上行駛。
日本還在研發分散型氫能源發電機組，第一要實現與火力發電站的混合發電。第二要成為大型的移動發電站。
⑤氫能源成為家庭能源
日本政府在普及氫能源的計劃中，其實最值得關注的還有一點，那就是讓氫能源走進普通家庭。
到今年3月為止，日本已經有23萬戶人家安裝了氫能源燃料電池（PEFC）。氫能源電池的價格，也由當初的一臺300萬日元降至95萬日元（約6萬元人民幣）。日本政府計劃在2030年，讓氫能源燃料電池走進530萬戶人家，使得全國有20%的家庭用上氫能源。
這種氫能源燃料電池具備三大功能：第一，為家庭提供所有的電力，也就是說，家里自己就有一個發電站；第二，燃料電池在發電過程中產生的熱能，可以轉換為家庭中熱水、洗浴、水熱地暖的供熱；第三，富裕電力可以出售給電力公司。
現在，日本已經在面臨東京灣的月島，開始建設第一個氫能源社區——這一個社區，就是東京奧運會選手村。
整個社區由兩座塔樓和21棟裙樓以及服務設施、海濱公園等組成。明年7月，東京奧運會開幕時，這里將成為各國選手居住的“選手村”。
奧運會結束后，建設公司將對選手公寓進行改造和維修，將作為一個新型社區，所有公寓向東京市民出售，可以容納5200多戶人家，形成1萬3000人左右的大型社區。
這一個選手村的每一套房子，均采用家用氫能源燃料電池作為家庭的基本電源。同時在社區內建設一個大型的加氫站和氫氣管線管控中心，通過管線直接將氫氣輸入到各戶家庭的燃料電池中，使得燃料電池成為永久性的發電系統。
另外，社區內的所有商業設施和路燈的用電，也將使用氫能源，社區內的巡回巴士也將采用氫能源巴士。
東京奧運選手村將在今年10月基本建成，屆時，世界上第一個氫能源社區將在東京灣誕生。這意味著，日本已經開始了氫能源建設的時代。氫能源從汽車動力源起步，最終變成一個國家基礎設施的重要組成部分，日本的這一種創新，引領了世界。
