東奧勢成「Be Water」舞台 日本何以押注氫能?

撰文:羅保熙
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日本近年悉心打造的「氫能社會」(hydrogen society)未來計劃,原本希望於去年七月舉行的東京奧運會作展示舞台。一場新冠肺炎疫情導致奧運延後,令這項雄心勃勃的計劃無法如期公布,不過這一切無阻當局於2030年達到年產1,000萬噸氫氣的目標,務求令價錢下降至每立方米20日元的水平。究竟氫能是什麼,為何日本會視這個計劃為國家未來的發展大計?

所謂氫能,是一種通過特定方法和能源來製取的二次能源。氫燃燒的產物是水,因此是世界上最乾淨的能源之一。由於氫的資源豐富,亦可持續發展,故不少國家如美國、加拿大、俄羅斯和歐盟國家也紛紛制定氫能發展規劃,重點實現氫燃料電池和氫能汽車產業化。

日本目前擁有全球最大氫能網絡,總共有135個汽車加氫站,提供液態氫。除加氫站外,日本政府亦於東奧選手村Harumi Flag的部份配置氫能推動的燃料電池,用以照明和冷氣系統發電,還有由氫能驅動的巴士則接載遊客往來選手村到東京多個地點,相信會是來屆奧運會的焦點之一。這不僅象徵着東京政府對氫能未來的信念,還有當局在引領國際氫能商業化的努力和野心。

日本政府未來將押注在氫能發展?(Getty)

打造全球第一艘運氫船

另一個顯示日本對氫能信心的有力證明,是停泊於日本西部港口城市神戶全球第一艘設計用於運載氫的船,氫被保持在負253°C的極低溫度下,以便壓縮成液態。它將在今年開始由澳洲向日本運送氫氣。負責項目的川崎重工目標於2030年建造多兩艘船,將22.5萬噸氫運往日本,每年足以為300萬輛燃料電池汽車提供10,000公里的動力。

此外,日本汽車業龍頭豐田汽車(Toyota)和本田汽車(Honda)均已推出被譽為終極環保車的量產型燃料電池車FCV。兩間公司分別於2014年和2016年推出自家商用氫能汽車,可說是在這項綠色能源方面領先世界。

疫情令日本無法如期於去年在奧運這個大舞台展示國家氫能發展。(Reuters)

電機製造商東芝更是自1960年代以來便一直在研究燃料電池,聲稱在氫技術方面處於領先地位。東芝還與天然氣供應商巖谷(Iwatani)等其他公司,共同開發一個太陽能發電場和一個10兆瓦的設施,用於利用可再生能源生產氫氣。

根據《日本經濟新聞》報導,氫能源市場的規模龐大,預計到2030年市場將會擴大至4000億日圓(約301.02億港元)規模,且以海上運輸為主軸。

日本未來將令氫能成為國家重點能源之一,圖為日本氫能推動的電車。(Getty)

自石油危機以來的執著

其實,日本對氫能的這份執著可以追溯到1970年代的石油危機。當時屬於一項被稱為「陽光計劃」(Sunshine Project)的綠色能源倡議一部分,這項計劃得到了廣泛的研究,其中還包括太陽能和風能等潔淨能源。

從那時起,日本政府一直在穩步投資新技術,去年更投放700億日元(約52.63億港元)預算開支用於促進氫能,並打算在下個財政年度增加至848億日元(約63.76億港元)。其中,逾300億日元(約22.57億港元)用於補貼氫燃料電池汽車的購置,以及在東京部份地區設置加氫站。

日本計劃擴充加氫站的數目。(Facebook)

日本之所以非常重視氫能發展,主因是國家化石燃料資源很少,並嚴重依賴進口液化天然氣(LNG)、煤炭等能源。而且,自2011年福島核事故以來,日本的能源資源更見貧乏。

日本經濟產業省氫能和燃料電池戰略辦公室負責人白井俊幸表示:「由於國家能源匱乏,使能源來源多樣化變得非常重要。」他指出,氫能之所以具備吸引力,是因為它可以從化石燃料以至風或陽光等各種資源生產,並且可以從任何地方進口。

氫能並不一定較環保,需視乎是利用何種方法製造。(Getty)

多國計劃發展 環保與否還看「顏色」?

雖說氫在燃燒時唯一排放的是水蒸氣,但若然利用如褐煤等化石燃料來生產氫的過程卻很髒。假如要使氫氣真正「潔淨」的話,需要用可再生能源或化石燃料與碳捕集技術相結合來提取溫室氣體來生產氫氣。因此,業界對於這種能源有三種分類,來自可再生能源的氫被稱為「綠色氫」、來自化石燃料的氫氣為「灰色」,用碳捕獲和儲存結合技術則為「藍色」。批評者認為日本現時大部份仍使用價格便宜得多的灰色氫,環保好處成疑。

此外,氫能會否普及化也有待驗證。舉例目前氫能汽車 FCV 的造價仍然昂貴,加氫站也不夠普及,都形成一些發展瓶頸。未來如何解決加氫站數目、相關的運輸儲存問題,還有如何降低氫能源的生產成本,都是必須解決的重要課題。

氫燃料電池車目前售價仍偏高,不利普及化發展。(Getty)

目前,豐田新款的氫燃料電池車Mirai售格為710萬日元(約53.41萬港元),是日產Leaf電動車的兩倍價錢。而且加滿Mirai的「油箱」需要6,776日圓行駛850公里,相對日產Leaf充滿電只需1,860日圓行駛570公里要昂貴得多。Tesla創辦人馬斯克(Elon Musk)亦曾批評氫燃料電池,直言氫動力汽車是十分愚蠢的想法。

現時氫能的價格雖有下降趨勢,但仍然較其他能源要貴,每立方米100日元(約7.52港元)。據日本經濟產業省估計,要使氫在商業上可行,最終成本必須降至每標準立方米20日元(約1.5港元),幾乎與液化天然氣相當。這多少反映氫能發展還有相當長的路要走。

日本政府正計劃今年內修改能源戰略,其中不少批評認為當局2030年將可再生能源應佔總電力需求的22%以上的能源目標定得太低。另外,諮詢公司環球能源研究所總裁金田武(Takeshi Kaneda)批評日本在氫能方面的投資多是由大公司領導,這有礙新技術的採用和發展,或很快會被其他國家追趕。

誠然,日本並非唯一關注氫能的國家。去年,韓國宣布一項160萬億韓圜的新政經戰略計劃,於2025年達到20萬輛氫能汽車和450個充電設施。中國也正在加快發展氫燃料電池汽車領域,目標到2030年將其數量增加到100萬,並達到1000個加氫站。歐盟和德國也在去年中宣布針對氫能的發展項目。由此可見,在今天各國減排和環保發展的趨勢下,氫能似乎將會在不少國家成為重點的能源發展項目之一。