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日本氢能战略,在发布前就已经“破产”

C次元 2022-07-20 15:59 发文

作者丨Poinko

责编丨崔力文

编辑丨别   致

氢能技术能否成功的关键,并不在于其技术本身,而是整场游戏的主要参与者们,为此持何种态度。

“Mirai的量产上市,是否意味着我们(在新能源汽车时代)‘弯道超车’梦,碎了?”

2014年末,史上第一种以氢为动力汽车——丰田公司采用氢燃料电池堆技术的Mirai,正式宣布上市。

Mirai的量产,就当时而言堪称是新能源产业的一桩盛事,许多国家的媒体都给予了高度的关注。

同样大感振奋的,还有日本政府。时隔一月有余,在2015年的1月15日,时任日本首相的安倍晋三,甚至还以一国元首之尊,几乎以半官方的姿态,邀丰田公司前社长丰田章男一起,亲自试驾了这款汽车。

一时间在氢能乃至整个新能源领域,日本企业似乎风头无二。而上面这番就今日看来极其“无厘头”的问题,也是当时中文互联网上不少关心新能源产业国人们的真实忧虑。

这股忧虑在之后又持续了数年时间,直到……丰田、本田、日产等日本车企,在犹豫十年后,终于转向纯电路线。

这意味着氢能路线失败了吗?其实,失败的只是日本,却非氢能技术本身。更何况这一场失败,其实早在Mirai现世,甚至是日本政府发布氢能战略之前,其实就已经注定了。

01日本的选择

日本企业探索氢能源的步伐,非常之早。早在上世纪的1981年,尚处于经济高速发展全盛期的日本企业,就已经开始着手探索下一代车用动力源。而氢能,则是丰田株式会社等“龙头企业”,在经过多年前沿探索后,最终选定突破的方向。

▲ 1985年9月,在纽约广场饭店签署协议的五国财长

在经历广场协定那失落的二十年后,2008年,日本终于由官方主导,推出了氢燃料电池汽车计划。这也意味着,自这一时间节点后,氢能一改此前的企业项目,成为了官方认证的国家发展战略。自此以后,日本企业在该领域的研发被大大提速,而各类项目和技术攻关,也多以工程运用、商业运用的视角和标准。

2013年,日本国会通过了所谓的《日本再复兴战略》。根据该法案,氢能被日本官方赋予了未来能源发展方向这一国家地位,并成为了当时的日本国策。

在之后的一年多内,日本国会又先后通过了《能源基本计划》和《发展路线图》两个补充案,基本划定了三个时间节点的基本发展规划:

1.自《战略》发布起,在日本境内乃至世界范围内,推广氢能源汽车;

2.至2030年底前,实现商用车的氢能化,初步完成日本国内加氢站体系的建设;

3.以及2050年底之前,完成加氢站的全日本覆盖,并且在日本全境普及氢能源汽车。

简而言之,这是一个国人非常熟悉的“三步走”战略。而实现上述路线规划的基本手段,更是国人闻之莞尔的招数——政府补贴。

首先是补贴消费者。

鉴于日本国内加氢站还属凤毛麟角,储氢技术也还很不完善,所以国民购买氢能汽车势必花费比油车更高的成本。所以该项支出,以“补贴民众额外支出”为名义,规定每一位愿意掏钱买氢动力车的日本籍车主,都能够从日本政府那边领到一笔额外的津贴。

这笔钱以2013年的汇率,大约是略少于10万人民币规模,力度明显大于中国政府对电动汽车的补贴,堪称是大手笔。

其次,则是补贴给企业——车企每一台生产出来投放市场的氢能源汽车,日本政府也会有额外款项补贴。此举的目的也很明了,就是为了进一步压低车价。

乘上述东风,丰田在2014年末,拿出了其积攒近30年的看家功夫,以氢燃料电池为动力的新能源汽车Mirai。

Mirai诞生之初,可谓名动一时。不但日本国内媒体将之视为明日之星,日本汽车工业未来的希望,许多海外媒体也跟着大惊小怪了一番。这正如本文开篇回顾的那番景象。

当然,氢能汽车,而非现在大行其道的纯电汽车,在日本居然能有如此地位,甚至是在趋势已经逐渐清晰的2013年,仍被日本政府列为基本国策.这看似荒诞的画面,顺着日本人的思路其实是可以理解的。

因为其核心参照标准,是日本列岛资源贫瘠的残酷现实。

从境内资源分布角度而言,国土以及经济水域区不算小的日本,也许是这个世界上最为“悲剧”的国家,而且没有“之一”。

日本的国土不但狭长,而且分布在环太平洋的破碎火山带上,时刻遭到严重自然灾害的威胁和侵扰不说,岛内土地也缺乏矿产与能源等基本资源。

根据日本原子力文化财团2021年9月发布的数据,日本当年对外资源的依赖度达到了史无前例的88%规模。而若是其中去掉日本政府计划逐步淘汰的原子能,则对外依赖度将达到92%。

这其中,尤以能源方面的依赖,最使日本举国上下感到不安。因为日本九成以上的煤炭,几乎全部的石油、天然气,都要依赖进口。

由于自给比例可以忽略,所以日本的经济,历来最容易受外部危机的干扰。二战以后,无论是历次中东的石油危机、两伊战争期间伊朗和伊拉克的油轮袭击战,还是最新因俄乌战争引起的能源价格异常波动,每一次都令日本深受其害。

在上述背景之下,纵使世界新能源汽车发展趋势,已经明确指向了纯电路线,但日本企业乃至日本政府,仍旧试图扭转这一趋势。因为纵使日本是锂电池技术的先驱,松下的18650规格锂电池当年也被特斯拉拿来奠定了纯电新能源汽车电池包的基本结构标准,但生产这类电池所需的全部原材料,日本都是需要通过进口来获得的。

而用来驱动汽车,和用来配备笔记本电脑,这个资源需求量,是相差着好几个数量级的。

而要从全球供应链来设法获取,日本实际是已经不赶趟了——早在2010年以前,中、韩等国的众多企业,就已经在全球四处收购锂矿、钴矿。日本一直拖到2013年以后才大举杀入,恐怕只能捡些别人剩下的残根冷炙。

与之相比,氢能路线尽管存在非常严峻而且代价高昂的配套体系建设问题,然而在资源依赖性上,却远不如纯电那么严重。

更何况,早在上世纪80年代初,日本企业就已经投入到氢能相关商业运用技术的研发,三十余年来攻克了无数的技术难题,并且已经积攒下了大量专利技术。

若是能引导全球各国,在新能源汽车方面统一步调倒向氢能,对于日本而言就是一个摆在眼前的引领全球的机会,以及随之滚滚而来的行业红利。好吧,无论以前和现在,这种期望明显并不现实。然而正如网上大家常说的——万一呢?

然而,这事毕竟不是由日本自己来决定的。

02氢能路线的败局

必须要强调的是,日本新能源路线的惨淡收场,早在《日本再复兴战略》正式公布的2年多以前,就已经注定了。

2011年3月11日,本州岛宫城县仙台市以东约130km的太平洋深处,发生了一场烈度达到里氏9级的超强海底地震。

巨大的震波在撕裂海底地壳的同时,也席卷起了巨大的海啸。向西横扫而来的那股海啸,推平了本州岛东北部的岩手、宫城以及福岛等县的沿海地区,并一路深入内陆,破坏了沿岸十余公里的区域。

地震和海啸的双重灾害,在当时造成了本州列岛东部沿海地区近乎毁灭性的设施与财产损失,以及超过18000名死亡和失踪人员。

这便是所谓的“东日本大地震”或者“3·11大地震”。而这场地震,也被许多人视为日本国运一去不回的历史性转折点。

东日本大地震的真正可怕之处,并非地震和海啸双重破坏造成的直接财产损失,而是随之而来的福岛核电站泄漏事故。

由于地震破坏了福岛第一原子力发电所的机组冷却车间,使得核电机组面临失控的危险。

之后,抢险行动又因为东京电力公司上层资本集团的贪婪、日本特色的官僚系统,外加呆板低效的中下层执行力等诸多因素干扰,一再拖延。

最终,一场本可以控制的事故,演变成了国际原子能机构定义下的7级重特大(最高等级)核事故,与1986年的切尔诺贝利事件齐名。

笔者无意在此介绍该事故的前因和经过,所以各位只需要记住其与本文相关的部分即可——在福岛核电站灾难性的事故之后,日本的氢能路线,实际上已经无法在成本上实现自洽。

因为在原本的规划设想中,整个体系中至关重要的一环,电解制氢环节,原本设想是由核电站的供电来进行的。

众所周知,除去作为石油化工副产品那有限的部分,氢气最常规也是最廉价的制取手段,莫过于电解。但这就意味着,氢气的规模化制取与电解铝类似,需要大量电能持续投入。

福岛泄漏事故的最直接后果之一,便是在全日本乃至全世界,掀起了一阵核电恐慌。投资建设新的核电站,专门给制氢工厂供电的想法,已经行不通。

甚至在福岛事故以后,日本政府还紧急启动了关闭境内其他53座核电站的计划。

而关停核电站的同时,也需要增加新的发电设施,以补足日本的电力缺口。因为在福岛事故以前,包括福岛核电站在内,日本全境拥有54座核电站。这些原子能发电设施,为日本提供全国总电力需求量的四分之一强。

换而言之,氢能战略的规划者们,最初设想的最低成本制取氢气的渠道,没了。2012年5月6日,当日本列岛上最后一座核电站关停之际,浩大的氢能战略虽然尚未正式宣告诞生,实际已经提前宣告了失败的必然结局。

在这之后,随着减排放潮流的兴起,日本同样还背负上了使用可再生能源替代各种化学能发电设施的担子。这使得新增各类热电厂满足制氢需要,也几乎成了不可能。

尽管在这之后,又有日本企业提出了建设光伏电站,直接用太阳能制氢的方案。然而光伏电站有限的装机容量,以及日本在光伏电池上已经高度依赖中国出产的高性能廉价面板。这就使得氢能路线最根本的诉求——不受制于人,也在事实上宣告破产。

日本拥有全世界最精明的政治家与企业主,但遗憾的是,这些人的“精明”实际只着眼于小处和细节。这正如这里,笔者所阐明的这一切,日本的有识之士其实在很久以前,应该就已心知肚明。

然而安倍晋三执掌的日本政府,仍旧强行推动了这一战略。

即便其从正式成为国家战略伊始,就已注定是无本之木,在经济上就已经是失败的。然而,随着上一年所谓“安倍经济学”的启动,这场靠着寅吃卯粮来空耗续命,以拖待变谋求战略契机出现的游戏,却也需要一些看似花里胡哨的高大上玩意儿,来为之装点舞台,一边向着国民、向着世人,装出一副在努力进取的样子。

毕竟,氢能战略等一系列新规划、新技术的大规模运用计划,也是被列入到了这场裱糊行动的“第三支箭”之内的(参见笔者发表在公众号:汽车公社上的《“安倍经济学”以后,日本汽车再无MIRAI》一文)。

然而,裱糊终究只是裱糊而已。

直到安倍晋三下台政熄,乃至于其本人不久前遭到反邪教义士天诛,他与他的同党一直殷切期盼的“外部变局”,却迟迟未能到来。

谋求以拖待变的“安倍经济学”,最终走向了没落。而被用来装点“安倍经济学”的门面,或者说在“变”到来之前,先姑且搞下去的氢能,也最终走到了尽头。

2021年,随着延期的东京奥运会,最终未能取得原先预想的效果——无论是提振日本经济,还是对外宣传氢能技术。最终,这场本就无意义的游戏,到底还是玩不下去了。

“这里有一种原动力。这种原动力强大、灵敏、快捷、方便,它具有各种各样的用途,满足我们在船上的一切需求。它提供一切。它给我光,给我热,它是我船上所有机械的灵魂。”

一个半世纪前,法国著名科幻小说家儒勒·凡尔纳在那传世的《海底两万里》中,经由超级潜艇“鹦鹉螺”号的尼莫船长之口,对那个以电为能源的时代给予了最美好的遐想。

小说中的“鹦鹉螺”号,完全由电力驱动。凡尔纳这样解释其动力来源:从海水提取钠,将之与汞混合,组成一种用来替代本森蓄电池单元中锌元素的合金,然后直接从蓄电池获得电力。

在现实中,这当然是不可能实现的。即便当时的凡尔纳也明白,对于所有以电为能源的机械来说,若非直连发电装置,那就需要一个电池来提供持续电力。

这是因为,电有别于此前乃至于以后的一切化学能源形式,其实质是持续以光速运动着的电子的离子形态。

想要将这种能量储存起来,通常只能用物理或者化学的方式,将其进行转化。这正如超级电容以及化学电池,在电能存储时发挥的效能。

相比之下,通过电解制氢的方式,将电能事实上转化成了另一种化学能形式,也称得上是独辟蹊径。

尽管氢作为世界上最轻的一种元素,氢气存在着极高逸散率,以及分子态下仍可观测到量子隧穿效应,显示我们距离完全掌握这种元素的特性并有效运用和控制,仍存在相当的距离。

但氢气比之电能,毕竟是看得见而且摸得着的。而以现有的技术,我们也确实可以较方便地,将其加压后以极高能量密度形态运输和转运。

氢能技术路线在日本的失败,其本质只是日本企业的商业失败,也是日本国运衰落的体现,却并非氢能技术本身的失败。这也是为什么中国工信部,将该技术路线纳入了新能源商用车方案的原因之一。

国人往往戏谑日本,称其“总是点错科技树”。然而究其根本,日本之所以“点错”,归根结底是那些体量巨大的玩家,绝不愿意跟随其步调起舞,为其火中取栗。

本世纪初显示面板产业那场液晶与等离子显示技术的较量如是,今日氢能与纯电的路线之争亦然。

然而希望毕竟还是有的,而且就在海的西面。然而,日本会主动抓住这难得的翻身机会,重新去把氢能这条路走通么?

笔者认为其关键在于,日本身为一个东亚国家,是否能够重新去学会如何融入东亚体系。

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