眾所周知,氫氣在氧氣中燃燒成藍(lán)色,只不過這個藍(lán)色鑰匙。因?yàn)榭諝庵械难醪患兯运幕鹧媸浅实{(lán)色,然而氫氣在玻璃導(dǎo)管口燃燒時,火焰常略帶黃色,其原因是玻璃中鈉離子的干擾。
盡管有一些化學(xué)魔法,日本的奧運(yùn)火炬并不是使用天然氣或其他傳統(tǒng)燃料。事實(shí)上,它是用氫氣燃燒的,它的火焰不僅是奧林匹克精神的象征,也是國家雄心的象征。
東京市長在2016年承諾,東京奧運(yùn)會“將留下一個氫社會作為遺產(chǎn)”。該計(jì)劃要求奧運(yùn)村以氫氣為燃料,氫動力巴士將世界頂級運(yùn)動員送往賽場,并讓奧運(yùn)會向世界展示日本對氫能源的了解。
但事實(shí)證明,制造氫動力汽車(這種汽車的尾氣只產(chǎn)生水)的前景很難實(shí)現(xiàn)。
在大流行期間舉行的奧運(yùn)會上,用于運(yùn)送運(yùn)動員和媒體的巴士車隊(duì)仍主要使用柴油,而不是氫燃料。只有少數(shù)短途巴士使用氫燃料電池。奧運(yùn)村的一座建筑是由氫氣驅(qū)動的。
即使是奧運(yùn)圣火也不能依賴純氫,因?yàn)楫?dāng)它燃燒時,火焰的顏色幾乎看不見。相反,組織者將碳酸鈉混合在火焰中,制造出一種明亮的、上鏡的橙色火焰——盡管以一些碳排放為代價。
因此,奧運(yùn)會并沒有為氫燃料提出新的理由,而只是突顯了一個問題:在世界正迅速轉(zhuǎn)向電動汽車之際,日本為何如此熱衷于氫燃料?
這是一個連日本國內(nèi)的觀察人士都感到困擾的問題。
“多年來,他們一直在打賭,氫將是下一個最好的東西。”智庫InfluenceMap亞洲事務(wù)經(jīng)理Monica Nagashima分析了日本的氫戰(zhàn)略。
“他們在這方面投入了大量資金?!?/span>
更讓人困惑的是,氫燃料汽車最強(qiáng)烈的支持者之一是豐田,該公司在其普銳斯(Prius)中推廣了混合動力技術(shù),現(xiàn)在又在其產(chǎn)品線中增加了插電式汽車。
豐田對氫燃料的押注招致了全球的批評,公司代表反對監(jiān)管機(jī)構(gòu)優(yōu)先考慮電動汽車的舉措。InfluenceMap給豐田在氣候方面的表現(xiàn)打了d -,稱該公司“有時對要求汽車行業(yè)電氣化的政策持高度否定態(tài)度”。
其他制造商也直截了當(dāng)?shù)乇磉_(dá)了他們對氫的厭惡。大眾汽車公司(Volkswagen AG)首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯(Herbert Diess)今年2月在Twitter上說:“政客們是時候接受科學(xué)了。綠色氫可用于鋼鐵、化工、航空……但不是在車?yán)?。它太貴、太低效、太慢,而且很難分銷和運(yùn)輸?!?/span>
但豐田和日本政府采取了不同的做法。
豐田新款Mirai
豐田是2014年首次上市銷售的氫燃料電池汽車Mirai的幕后推手,豐田首席技術(shù)官前田正彥(Masahiko Maeda)稱這款車是“全面采用氫燃料汽車的起點(diǎn)”。但它的銷售一直很差。到2020年底,也就是Mirais上市6年后,豐田在全球已售出1.1萬輛Mirais。Mirai是一輛昂貴的車,售價是相同尺寸的凱美瑞的兩倍。
去年,該公司推出了第二代Mirai,并表示,預(yù)計(jì)銷量將增長10倍。
在奧運(yùn)會上,豐田將提供500輛氫燃料電池汽車作為官方運(yùn)輸車隊(duì)的一部分。日本表示,到2030年需要80萬輛氫燃料汽車上路,政府正在大力投資以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),僅今年就有11億美元的預(yù)算用于推廣和補(bǔ)貼該技術(shù)的采用。但是經(jīng)過多年的努力,今天只有4000多輛氫動力汽車在路上行駛,只有五年前政府設(shè)定目標(biāo)的十分之一。
加州希望到2030年有100萬輛氫燃料汽車和1000個加油站投入使用,但目前它只有1.1萬輛氫燃料汽車和48個加油站。在挪威,由于稅收優(yōu)惠政策,化石燃料汽車已不再使用,人們今年只購買了12輛氫燃料汽車,占總銷量的0.01%。在挪威,氫燃料汽車獲得的補(bǔ)貼與電池汽車相同,到目前為止,插電式汽車在2021年的汽車銷量中占近85%。
但“你在挪威幾乎看不到氫,”跟蹤汽車銷售的挪威公路聯(lián)合會(Norwegian Road Federation)首席執(zhí)行官奧溫德·索爾伯格·索爾森(Oyvind Solberg Thorsen)說。
挪威只有兩個加油站。加拿大有五個。
到2020年底,日本將擁有137個加油站。
“實(shí)現(xiàn)以氫為基礎(chǔ)的社會還需要更多時間。但這是一個很好的起點(diǎn),可以顯示我們的發(fā)展方向,”國家研究機(jī)構(gòu)新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織(New Energy and Industrial Technology Development Organization)總干事Eiji Ohira說。
“氫并不是唯一的解決方案。但它將在碳中和中發(fā)揮非常重要的作用。”
氫燃料汽車的支持者指出了它在氣候和便利方面的價值。氫在使用燃料電池汽車時不產(chǎn)生碳排放,氫汽車可以在幾分鐘內(nèi)氫化并重新上路——比電池驅(qū)動的汽車快得多。由于氫燃料汽車在寒冷的天氣中幾乎不受阻礙地行駛,因此續(xù)航里程可能會更好。
然而,在氣候問題上,我們有理由表示懷疑。目前,世界上大部分的氫都是灰色的氫,它是由天然氣生產(chǎn)的,在這個過程中產(chǎn)生了大量的碳排放。藍(lán)色氫和綠色氫的生產(chǎn)成本要高得多。藍(lán)色氫使用天然氣,但可隔離碳;綠色氫使用清潔能源,由水力發(fā)電產(chǎn)生。
此外還有資金問題:彭博新能源財(cái)經(jīng)(Bloomberg New Energy Finance)估計(jì),要滿足世界四分之一的能源需求,氫能源的制造和基礎(chǔ)設(shè)施支出將需要約11萬億美元。
盡管如此,日本的氫目標(biāo)對加拿大的能源出口還是有意義的。由于缺乏本國的自然資源,日本需要進(jìn)口大量的氫氣才能實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。加拿大的天然氣田處于有利地位,可以成為供應(yīng)來源之一。在阿爾伯塔,Air Products and Chemicals Inc.和森科爾能源公司(Suncor Energy Inc.)。和Atco有限公司已經(jīng)公布了建造藍(lán)色氫氣生產(chǎn)設(shè)施的計(jì)劃。他們將從阿爾伯塔省政府獲得數(shù)百萬美元的獎勵。
現(xiàn)代XCIENT Fuel Cell氫燃料重卡
豐田并不是唯一一家追求氫燃料汽車的公司。現(xiàn)代和本田都銷售燃料電池車型。寶馬在今年6月開始了氫動力汽車的道路測試,盡管其宣傳材料清楚地表明了這項(xiàng)技術(shù)的難度。甚至燃料也很昂貴:目前,氫每公里的成本是電池的兩倍。
不過,Ohira說,日本仍然致力于開發(fā)氫氣。他預(yù)計(jì),在日本承諾到2050年實(shí)現(xiàn)碳中和后,氫燃料汽車的官方目標(biāo)將被上調(diào)。
乘用車也不是唯一使用氫的汽車。船舶、卡車和其他工業(yè)用戶也將需要新的能源來減少碳排放。Nagashima說,日本氫戰(zhàn)略的一個積極方面是,它關(guān)注“幾乎整個經(jīng)濟(jì)”。因此,“如果能源部門看到氫氣供應(yīng)充足,他們就會更有信心圍繞氫氣設(shè)定目標(biāo)?!?/span>
日本官員也看到了追求氫的價值,以免國家面臨落后的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)技術(shù)的時代還沒有到來,但它仍有可能到來。
Ohira說:“值得繼續(xù)投資?!薄叭绻覀兺V辜夹g(shù)發(fā)展,我們將失去我們所擁有的。如果未來有可能使用這項(xiàng)技術(shù),我們需要繼續(xù)努力。”