日本设想建设“氢能社会”，将氢能融入从交通运输、钢铁生产到燃气和电力等各个领域。
日本推动氢能在发电、天然气掺氢和乘用车领域的应用，但这一广泛的覆盖范围引发了关于战略重点和可行性的疑问。
日本的探索历程凸显了制定量身定制的国家战略的必要性，此类战略需使技术、市场设计与地缘政治现实相协调。
随着全球对清洁能源的追求不断加速，日本在氢能领域做出了格外大胆的承诺，从而脱颖而出。
国际能源署（IEA）估计，到2030年全球氢能需求将达到约1.3亿吨，较2023年增长45%，并将在2050年进一步增至4.3亿吨。自2017年以来，日本便设想建设“氢能社会”，将氢能融入从交通运输、钢铁生产到燃气和电力等各个领域。日本是首个发布国家氢能战略，将氢能定位为产业竞争力和能源安全的基石。
近十年后，日本这一雄心勃勃的尝试既带来启发，也提供警示。在地缘政治、技术颠覆与紧迫的气候目标日益影响时代的背景下，日本这场高风险的试验，成为审视能源转型复杂性的一个及时案例。
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从愿景到再调整：日本不断演进的氢能战略
日本2017年发布的《氢能基本战略》提出了雄心勃勃的路线，呼吁最终建立脱碳氢供应链。这一乐观情绪得到国内创新的支撑，例如丰田的燃料电池技术以及全球首艘液化氢运输船“Suiso Frontier”号。
到2023年，现实挑战使得战略重新校准成为必要。修订后的战略采用了更为务实的“安全+3E”框架，强调安全、能源安全、经济效率和环境可持续性。该战略概述了一项15万亿日元（1000亿美元）的公私投资计划，并强调国际伙伴关系。值得注意的是，此次更新标志着向绿色氢能愿景的转变，与日本2050年碳中和承诺及全球趋势保持一致。国际能源署预测，到2050年，低排放氢能（主要为绿氢）将约占总消费量的98%。
尽管有这些调整，日本的氢能愿景依然全面。与通常主要将氢能保留给钢铁、航运和航空等难以减排领域的做法不同，日本继续推动氢能在发电、天然气掺氢和乘用车中的应用。这一广泛覆盖范围引发了关于战略重点和可行性的疑问。
能源不安全：根本驱动因素
日本严重的能源不安全是其氢能战略的主要推动力。作为一个资源匮乏的岛国，它2023年进口了约87%的能源，自2011年福岛核事故以来，其能源自给率急剧下降。公众对核电的信任依然脆弱，而可再生能源的扩张受到地理限制和电网整合挑战的制约。
就现有的可再生能源基础设施而言，日本需要进口可再生氢，这呈现出一种战略悖论。尽管氢能被誉为能源安全的解决方案，但如果日本依赖氢能出口国，其部署可能会固化新形式的依赖。
面临的挑战
高成本
绿氢仍然比传统燃料昂贵得多。尽管日本政府旨在通过规模化和创新降低成本，但前进的道路仍不确定。一项最新研究进一步凸显了这一挑战。即使氢气生产成本降至每千克2美元，大多数行业的碳减排成本仍将为500至1,250美元/tCO2。虽然生产成本往往最受关注，但储存和运输在氢能供应链中同样构成了显著的开支。
持续依赖进口
从化石燃料进口转向氢能进口可能会改变，但无法解决日本的结构性脆弱问题。由于主要合作伙伴仍在发展其氢能出口能力，供应延迟或价格冲击的风险依然真实存在。
需求前景不明朗
尽管日本已承诺到2040年每年采购1200万吨氢气，但政府尚未明确说明这些氢气将如何分配到关键行业。这种缺乏明确性的情况使投资规划和政策协调变得复杂，使利益相关方不得不在一个未来规模和构成仍属推测的市场中探索前行。
脆弱的基础：全球氢能供应链
为确保未来供应，日本已寻求与澳大利亚、中东和美国建立氢能伙伴关系。然而，全球可再生氢供应链仍处于起步阶段。据国际能源署氢能生产与基础设施项目数据库显示，澳大利亚和美国合计拥有超过300个可再生氢项目，但其中只有一小部分投入运营。例如，截至2024年10月，澳大利亚的标准化产能仅占其预计产出的0.004%。这种雄心与准备程度之间的错配凸显了日本依赖进口战略所面临的地缘政治和物流风险。为缓解这些风险，日本必须实现氢气来源多元化，并建立战略储备。
德国拥有同样依赖进口的能源格局，但它制定了更具可操作性的氢能进口战略。其氢能进口战略对需求进行了量化，明确了基础设施路径，并调动了外交和金融工具。相比之下，日本依靠技术领先地位和定义较为宽松的供应联系。日本的愿景仍然雄心勃勃，但往往缺乏系统层面的执行。
构建市场基础设施
氢能融入主流能源经济的一大障碍是缺乏成熟的交易和定价基础设施。如今，氢能在很大程度上仍是一种定制化商品，缺乏透明的基准、合同或交易平台。这种市场结构的缺失限制了可扩展性，并抑制了投资。
日本在这方面同样处于领先地位。2024年12月，东京商品交易所与东京都政府合作，启动了一项试点计划，以开发氢能交易平台。该试点项目旨在为未来的氢能市场建立基本规则和运营架构。这标志着全球首次努力为基于市场的氢能交易和价格发现建立制度基础，是使氢能获得作为可交易能源资产的合法地位的关键一步。
战略启示：精准胜于雄心
政策前瞻性
早期举措使日本成为技术领先者，持有约全球24%的氢能相关专利和开创性创新，涵盖液化氢运输和氨混烧领域。
优先排序的必要性
氢能应聚焦于其能提供明确价值的领域，例如钢铁生产、合成氨、重型运输和航空。将其应用扩展到乘用车或住宅等领域，可能会在没有相应收益的情况下分散资源。
战略采购
与多元化的氢能出口国签订长期固定价格合同，可以缓解未来的成本飙升和供应中断。与拉丁美洲、东南亚和非洲等地区开展合作，这些地区具有强大的可再生能源潜力且地缘政治风险较低，可能会大有裨益。
日本的氢能战略反映了许多工业化、资源匮乏国家所面临的挑战。尽管成本无疑是氢能普及的主要障碍，但仍有一些根本性问题需要解决。这些问题包括：应优先考虑电气化还是分子基燃料，应在国内投资还是依赖外国进口，以及如何在气候雄心与基础设施可行性之间取得平衡。氢能的作用必须取决于具体情境。日本的探索历程凸显了制定量身定制的国家战略的必要性，此类战略需使技术、市场设计与地缘政治现实相协调。
