日本、韓國、歐盟氫能路線圖對比分析及對我國的啟示
來源：北極星電力網 2021-01-29
氫能可實現跨部門、時間和地點靈活轉移能源，減少棄風、棄光、棄水，在向可再生能源轉型中發揮系統性作用。日本、韓國、歐盟的氫能路線圖均對氫能在移動端和固定端的應用、加氫站建設和氫氣供應作了規劃。氫能源燃料電池汽車是氫能應用領域最為重要的一環。本文重點對比分析各國（組織）燃料電池汽車的總量目標，車型選擇，配套加氫站建設，以及氫氣供應策略和固定端氫能應用重點方向。
一、燃料電池汽車歐盟規模最大，韓國最重視
日本、韓國、歐盟在路線圖中均提出了燃料電池汽車（FCV）累計產量目標，它們之間存在數量級差異。其中，歐盟目標最為宏偉，至2050年累計生產5270萬輛FCV；韓國次之，至2040年累計生產620萬輛FCV；日本最低，至2030年累計生產80萬輛FCV。
表1 燃料電池汽車總量目標對比
考慮到這三個國家（組織）汽車年產量本身存在較大差異，本文以FCV累計產量目標與該國（組織）當前各類汽車年產量的比值衡量燃料電池汽車在汽車工業中的重要性。日本與歐盟2030年FCV累計產量分別相當于當前汽車年產量的24%和22%，在本國（組織）汽車工業中的重要性相近。韓國與歐盟2040年這一比例分別為154%和113%，韓國FCV的重要性高于歐盟。但韓國FCV嚴重依賴出口市場，2040年累計620萬輛FCV產量中330萬輛計劃用于出口，其總量目標能否實現與國際FCV市場的發展息息相關。
總的來說，燃料電池汽車產量規模歐盟>韓國>日本，燃料電池汽車在本國（組織）汽車工業中的重要性韓國>日本≈歐盟。
二、日韓側重乘用車，歐盟優先發展商用車
日本、韓國、歐盟均以汽車作為氫燃料電池在移動端應用最重要的領域，但選擇的汽車類型各有側重。燃料電池乘用車是日本和韓國的重點發展對象，豐田Mirai、本田Clartity和現代NEXO三款FCV已實現量產和商業化。而歐盟認為燃料電池乘用車與純電動車競爭無優勢，汽車領域應該優先發展行駛里程更長、負載更重的商務車、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看（見表2），日本雖然看好燃料電池乘用車的發展，但目標相對保守，2030年燃料電池乘用車保有量份額僅為1%。韓國目標相對激進，2040年燃料電池乘用車保有量份額為11%，且韓國更重視氫燃料電池在出租車、公交車、卡車市場的應用。而歐盟對各類型FCV的發展都很樂觀，提出了較高的FCV保有量份額目標。值得注意的是，日本在不斷調整其氫能戰略目標，以往對氫能的定位是“未來能源的終極解決方案”，但近來提“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比
其他移動端應用。叉車是日本應用氫燃料電池的一大特色領域，2030年日本將累計生產1萬臺燃料電池叉車，占叉車保有量8%。此外，日本、韓國和歐盟都計劃研發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、加氫站規劃韓國遙遙領先
考慮到日本、韓國和歐盟國土面積差異較大，此處從加氫站密度和均站服務車輛數這兩個指標比較各國（組織）加氫站規劃情況。從加氫站密度來看，日本和歐盟相近，2030年歐盟和日本加氫站規劃密度均為0.1個/百公里；而韓國遠大于歐盟，2040年韓國和歐盟加氫站規劃密度分別為1.1個/百公里和0.3個/百公里。從加氫站服務能力來看，歐盟略高于日本，2030年歐盟和日本均站服務車輛數分別為1120輛/個和889輛/個；韓國遠高于歐盟，2040年韓國和歐盟均站服務車輛數分別為2417輛/個和1420輛/個。綜合來看，加氫站規劃韓國>>歐盟>日本。
然而，與加油站相比，加氫站規劃數量還遠遠不夠。日本、韓國和歐盟加油站密度分別為2.8個/百公里、11.3個/百公里和2.2個/百公里，與加氫站規劃密度存在數量級差異。
表3 加氫站規劃情況對比
四、氫氣供應日韓依賴進口，歐盟選擇本土制氫
日本、韓國和歐盟氫氣供應策略存在差異。日本和韓國能源匱乏，未來氫能應用成規模后，氫氣很大程度依賴海外供應。日本計劃在2030年左右建成商業規模的國際氫供應鏈，年生產能力30萬噸（注：30萬噸氫氣若全部用于發電，相當于一臺核電機組的裝機容量）。川崎重工已在澳大利亞投資試點褐煤制氫項目。與此同時，日本將在本土發展電解水制氫，充分利用正在快速擴張的可再生能源電力。韓國目前氫氣來源99%為化石燃料制氫，未來將大力發展工業副產制氫、高效電解水和氫氣國際貿易。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）。具體采用哪種技術取決于技術發展和成本下降情況，并且因項目而異。
表4 氫氣供應策略對比
五、氫能固定端應用日韓重發電，歐盟全面發展
固定端氫能應用主要包括固定式燃料電池、氫氣熱電聯產發電、供熱以及作為工業原料等。日本在家庭燃料電池方面取得了較大進展，已開展商業化應用多年，預計2020年能夠達到盈虧平衡。同時，日本也在積極探索氫氣熱電聯產和工商業燃料電池發電。韓國緊跟日本策略，計劃大力發展氫能發電和家庭建筑燃料電池，提出了2040年實現工商業氫能發電裝機量15 GW（相當于2018年韓國133GW發電總量的11%）、家庭建筑燃料電池裝機量2.1 GW（約94萬戶）的宏偉目標。歐盟則采取了全面發展的策略，到2050年，氫能應用中交通運輸領域僅占30%，發電、建筑供電供暖、工業能源、工業原料占比將分別達到5%、25%、11%、29%。
表5 固定端氫能應用目標對比
六、對中國發展氫能產業的啟示
我國氫能源豐富、市場空間廣闊、新能源汽車推廣經驗豐富，在發展氫能與燃料電池方面優勢顯著。同時，存在技術工藝水平較低、產業鏈建設薄弱、技術標準／檢測體系滯后等短板。我國發展氫能與燃料電池要穩步推進、揚長補短、因地制宜，有針對性地制定發展策略。一是加強頂層設計，推動編制氫能發展路線圖，健全產業標準體系和監管體系，引領產業健康可持續發展。二是攻克關鍵核心技術難關，建立完整氫能與燃料電池產業鏈。三是實施試點示范工程，開展燃料電池汽車區域示范應用，推進儲能、分布式能源等多領域氫能示范。
（作者供職于中國電子信息產業發展研究院）
