国泰君安证券：日本氢能战略和燃料电池时代是如何到来的？

2011年3月，东京的樱花落地速度大概比每秒5厘米快了一点。

一场九级强震袭击日本，随后而来的海啸对日本东北部地区造成毁灭性破坏，也包括其中的福岛第一核电站。

受制于有限的陆地面积和自然资源，日本的能源安全一直备受关注。福岛核电站事故让日本的核电走向历史的角落。日本开始满世界地寻找比核能更安全、更清洁的能源。

福岛核电站事故只是“最后一根稻草”。事实上，日本发展新型能源早已势在必行。

一方面，日本人口密集、能源消费量大、资源匮乏、灾难频发，为保证能源安全，新型替代能源成为日本能源发展的唯一出路；

另一方面，包括日本在内的众多发达国家都有减少碳排放的压力。为应对全球气候变化的加剧，日本又提出了2050年前CO2排放量比1990年减少80%的目标，促使新能源替代传统能源是必然选择。

基于众多考量，日本把目光投向氢能。事实上，氢能源被誉为21世纪的“终极能源”，有望成为下一代的基础能源。而燃料电池，则是氢能最直接的载体。

接下来我们将从日本能源发展历史的角度来分析，为什么氢能源最可能成为未来全球能源的主角。

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日本氢能源的

过去、现在、将来

日本的能源发展战略，遵循着能源发展的规律。自二战结束年至今日本能源发展经历了大致5个阶段：

1973年，第一次石油危机爆发。日本强烈感受到能源安全对国家、经济和社会生活的重要性。同年，日本成立“氢能源协会”，以大学研究人员为中心开展氢能源技术研发，氢能源与燃料电池的发展从此拉开了序幕。

氢能源发展历程

1973年

成立“氢能源协会”，以大学研究人员为中心开展氢能源技术研发。

2008年

燃料电池商业化协会（GCCJ）制定2015年向普通用户推广燃料电池车计划。

2013年

安倍政府推出的《日本再复兴战略》，把发展氢能源提升为国策，并启动加氢站建设的前期工作。

2014年

内阁修订《日本在复兴战略》，发出建设“氢能源社会”的呼吁。

第四次《能源基本计划》，将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源，提出建设“氢能源社会”。

公布《日本氢和燃料电池战略路线图》

2015年

安倍政府在实施政方针演说中表达了实现“氢能社会”的决心，旨在继续建造燃料电池加氢站之后，通过氢能发电站的商业运作来增加氢能流通量并降低价格。

NEDO出台氢能源白皮书，将氢能源定位为国内发电的第三支柱。

数据来源：CNKI、国泰君安证券研究

1. 制氢：零碳+低成本制氢是终极目标

根据日本氢能源发展战略，日本计划了两种并行的制氢路线：一是海外进口廉价氢气；二是国内可再生能源制氢。

日本国内资源禀赋较差，海外制氢成为日本氢燃料的重要来源。

海外制氢的方法主要有以下两种：

利用海外廉价褐煤制氢

利用可再生能源禀赋条件好，发电成本的低的国家电解水制氢。

实施海外制氢的首要目标就是建立国际供应链氢能供给体系。

2014年，川崎重工业公司计划利用在澳大利亚没有用武之地的褐煤提取氢气，冷却到零下253度，制成液态氢。再利用专用的轮船，像运输LNG（液化天然气）一样运往日本。

为了向日本运输气态氢，该公司开发出了“SPERA氢”技术。通过利用甲苯吸附氢气，实现了常温常压下的大量运输。利用这一技术，氢就能够像汽油一样在常温常压下运输，实现对现有设备的充分利用。

2018年4月12日，日本川崎重工与澳大利亚政府达成一致，双方将携手开展一个价值5亿澳元（约合3.88亿美元）、为期4年的煤制氢试点项目。这是煤制氢技术从试验走向市场的一次重大尝试。其后，日本先后同新西兰、文莱、挪威等开展氢能合作，日本海外制氢项目陆续落成。