第四届中国制氢与氢能源产业大会纪实之《旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措》

（以下内容从国泰君安《第四届中国制氢与氢能源产业大会纪实之《旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措》》研报附件原文摘录）
　　摘要 专家核心观点： 在“双碳”的背景下，中日两国均制定了相关目标，以降碳为重点战略方向，推动减污降碳协同增效。协同效应是指在实施气候变化对策的同时，对于发展中国家开展可持续发展的事业也会产生促进作用。在中日协同效应合作项目的第三期，2016年至2021年，由两国环境部部长牵头，共同签署了关于中日协同效应研究以及示范项目的备忘录，就中国十三五期间的大气污染改善，以及温室气体排放的相关要求制定了合作内容。 2020年，日本重新制定了2050年实现碳中和的目标，并制定了绿色成长战略与氢能基本战略。为在2050年实现碳中和，日本需在2030年实现减少46%的排放，与之前的目标相比，增加了将近20%的减排幅度，日本政府将氢能作为一个重要的脱碳路径，并将其视为新型能源发展带来的重要机遇。在面向2050年的14个重点成长领域中，氢能占据重要一席，为了推动氢能更好落地，日本政府制定了氢能基本战略，并在2017年12月进行发布。 日本在加氢站以及在燃料电池的普及方面，也制定了比较宏伟的目标，截至2021年，加氢站目标已基本完成，燃料电池车与目标相差较大。目前第二代丰田续航里程已经达到了850公里，与第一代相比提升了30%，整体电机单位面积功率上升了15%，减少了75%的成本，燃料电池的片数降低了40%，电池功率达到了5.4kW/L，与1995年最早的实验车相比，提高了约50倍。 除了燃料电池和加氢站外，日本还引进了相关氢能技术，包括工业制程中的氢能利用及供给、氢气发电实证事业和构建国际氢能供应链。未来，中日两国或将在氢能方面合作，发挥中国在燃料电池系统和绿氢方面的技术优势，以及日本在电池材料零部件方面的技术优势，形成低成本高质量的产品，共同开拓第三国的氢能市场。 我们的观点： 日本作为开发氢能相关技术、发展氢能相关产业较早的国家之一，在技术上有较大优势。日本企业在催化剂、氢气压缩机等关键核心零部件等环节上具备领先优势，且已经实施了大量国际间氢气运输的实证项目。中国可以借鉴日本的发展经验和模式，在燃料电池汽车、氢气储存运输、氢气制取等方面展开合作，推动示范应用项目落地。 本期作者：肖洁、陈磊 负责人：鲍雁辛 感谢支持，后台留言可加入产业研究交流群！ 以下正文 2022年7月15日，在第四届中国制氢与氢能源产业大会上，日本海外环境协力中心(OECC)的裘轶政带来了题为《旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措》的演讲。 1. 背景：减污降碳，协同效应 协同效应是指在实施气候变化对策的同时，对于发展中国家开展可持续发展的事业也会产生促进作用。海外环境协力中心(OECC)受日本环境省委托，积极推进协同效应，对在中国及蒙古等地治理大气污染物，同时减少温室效应气体排放进行研究，提供政策建言及技术支援。 氢能即为一个典型的协同效应技术。氢能对气候变化具有双重作用，从气候变化方面看，它可以减少二氧化碳的排放，从环境改善看，可以减少污染排放，例如PM2.5、氮氧化物以及二氧化硫的排放。通过研究发现，氢能以及燃料电池技术对推动协同效应，实现中国政府提出的减污降碳增效具有重要作用。 以中日协同效应合作项目为例，2016年至2021年，由中日两国环境部部长牵头，共同签署了关于中日协同效应研究以及示范项目的备忘录，就中国十三五期间的大气污染改善，以及温室气体排放的相关要求制定了合作内容。 该项目包含两个方向，一是关于挥发性有机物的排放，中国引进日本示范项目，再针对引进的示范项目来提出政策建议。二是针对中国比较难解决的一些固定的排放源，例如火电厂以及移动排放源，特别是道路移动源，讨论引进日本氢能技术来形成示范项目。项目实施框架由日本环境省及中国环保部为指导单位。 2. 日本氢能发展概况 日本减少污染气体温室气体排放的中长期目标，是指导日本氢能发展的重要指标。在菅义伟发表2050年实现碳中和之前，日本原定的目标是在本世纪后叶早期实现碳中和，在原目标下，日本到2050年只能减少80%的排放。因此，日本政府重新梳理了碳中和的整体目标，制定了新的标准。 新目标即在2050年实现碳中和。为在2050年实现碳中和，日本需在2030年实现减少46%的排放，与之前的目标相比，增加了将近20%的减排幅度，日本政府将氢能作为一个重要的脱碳路径，并将其视为新型能源发展带来的重要机遇。在面向2050年的14个重点成长领域中，氢能占据重要一席，为了推动氢能更好落地，日本政府制定了氢能基本战略，并在2017年12月进行发布。 3. 日本燃料电池车发展概况 日本在加氢站以及在燃料电池的普及方面，也制定了宏伟目标。在燃料电池方面，最早在2020年目标推广4万辆燃料电池汽车，到2025年，推广20万辆燃料电池汽车，一直到2030年能够普及80万辆燃料电池汽车。在加氢站方面，目标在2020年达到160座，到2025年达到320座。但从整体落地情况看，燃料电池汽车方面，到2020年3月，日本整体保有量仅5170台；加氢站方面，到2022年为156座，与目标相接近。 此外，日本在燃料电池汽车的降本方面也做了很大努力，日本丰田的第一代燃料电池汽车，年产能规划为3000台；而2020年发布的第二代燃料电池汽车，年产能达到3万台。 日本燃料电池汽车产能的10倍速扩张带来了很多技术、成本上的革新： 1. 从丰田燃料电池汽车的系统来看，在空气、氢气、冷却系统方面，丰田进行了性能提升，整体汽车的布局发生很大变化，第一代丰田燃料电池汽车以两个气罐为主，到第二代丰田燃料电池汽车，以三个气罐为主，增加了氢气的储存量，也提升了电池的性能。 2. 目前丰田第二代燃料电池汽车的续航里程达到850公里，与上一代相比提升了30%，原因包括：第二代燃料电池汽车由三个气罐组成氢气储存，氢气储存量提升21%；叠加车辆性能以及燃料电池性能的提升，总计提升10%，使得续航里程相比能提升30%。 3. 第一代丰田燃料电池电堆功率是114kw，第二代达到128kw，体积由过去的33L下降到24L，燃料总体使用量也有了大幅下降。第二代跟第一代相比，燃料使用量下降了58%;在电流密度方面，第二代跟第一代相比，整体电机的单位面积功率上升了15%。 4. 日本燃料电池的成本下降很快，第二代丰田燃料电池汽车的成本相比第一代，总体减少了75%，燃料电池的片数减少了40%，特别地，整个单电池的的厚度降低了15%，过去是1.3毫米，现在是1.1毫米。通过技术性能的改善，丰田燃料电池功率达到了5.4kW/L，相比1995年最早的实验车，提高了50倍。 4. 日本实际引进相关氢能技术 4.1 加氢站及FCV的普及目标及目前的实际情况 FCV的普及目标为：截至2020年4万辆，截至2025年20万辆，截至2030年80万辆；目前的实施情况：截至2021年3月约为5170辆，考虑到2020年4万辆的目标，普及速度较为缓慢，丰田在2020年投入了第二代未来车型，完善了量产体制，进一步促进FCV的普及。 加氢站的建设目标为：截至2020年160座，截至2030年320座；目前的实施情况：截至2022年4月，已经建造了156座，基本完成计划目标。 4.2 其他交通领域的燃料电池利用措施 正在推进巴士、叉车、卡车等交通领域的燃料电池普及。对在限定范围内使用的叉车等的加氢设备、以及需要大量燃料的大型商用卡车等利用液态氢燃料的可行性等进行研究探讨。 燃料电池巴士目标：2017年3月投放市场，截至2020年100辆左右，截至2030年1200辆左右。 燃料电池叉车目标：2016年11月投放市场，截至2020年500辆左右，截至2030年10000辆左右。 4.3 定置型燃料电池现状 家庭用燃料电池，普及数量为27万多台，销售价格也有所下降，PEFC从开始投放市场时的300多万日元降至94万日元左右；补助金方面，PEFC从2009年的140万日元/台降至现在的6万日元/台。新建独户住宅的PEFC，预计从下一年实现自立，扩大普及。 产业用燃料电池，按照路程图的目标，2017年开始销售多个机型，截至2018年3月底，销售数量为16万台。 4.4 工业制程中的氢能利用及供给 炼油厂、化工成套设备厂、炼钢厂、食品加工厂等工业制程中已经开始利用氢能。目前，已经在部分炼钢厂开展COURSE50项目，即使用氢气代替部分焦炭，作为高炉的还原剂。在工业制程中作为副产品产生的氢气，多数情况下都是在厂区内作为热源等加以利用，如果具有经济合理性，将来有可能作为氢气供应源加以有效利用。 4.5 氢气发电实证事业 考虑到未来发电领域的氢能利用，NEDO目前正在实施两项实证项目。一是氢气热电联产的实证项目，2018年4月，全球首次实现使用100%氢气燃料的汽轮机发电的热电联产。二是用于现有火力发电的燃烧器开发，两个项目均进展顺利。 4.6 构建国际氢能供应链 甲基环己烷(MCH) 正在实施利用MCH(甲基环己烷)的国际实证项目。2019年11月，文莱的氢能制造设备启动，2020年4月，川崎脱氢成套设备竣工。用于实证的所有设备均已准备完毕，2022年5月正式启动全球首个国际氢能供应链实证运行。此外，研究在新加坡及马来西亚等地利用MCH进行氢气的运输、储存及有效利用。 液态氢 正在实施液态氢的国际运输实证项目，2019年12月11日举办液态氢运输船“SUITO FRONTIER”的新船命名下水仪式。目前，褐煤气化炉(澳大利亚)、液化装船基地(澳大利亚)、卸船基地(神户)已经竣工，开始进行实证运行，SUITO FRONTIER计划作为全球首艘液态氢大规模海上运输船将褐煤氢运往日本。 5. 对未来中日两国展开合作的期待 2018年，中日双方举行首脑会谈，就两国如何共同开拓在第三国的氢能市场进行探讨。在第三国市场，中日将在氢能方面有很好的合作契机。中国在燃料电池系统方面，包括商用车以及绿色制氢拥有较大优势；日本主要在燃料电池的材料零部件、液氢以及MCH的储存技术方面具备较大的优势。通过将两国的技术优势进行互补，为第三国提供价廉物美的氢能技术，在保证性能的同时降低成本。 但对第三国家的市场而言，对氢能成本的接受程度仍然较弱。例如蒙古、哥斯达黎加等发展中国家，其能够承担成本的能力相对有限。结合中日两国的优势技术，形成低成本高质量的产品，同时积极运用日本政府在碳减排方面的一些政策支持，以及中国一带一路的相关资源，为第三国解决资金投资上的困难。 目前，日本正在蒙古、哥斯达黎加等国推动从制氢-运氢-用氢-燃料电池汽车/燃料电池热电联控的应用，同时也在上述国家进行前期的调研，并组织各方力量提供技术建议。 国泰君安证券研究所，产业研究中心 国泰君安产业研究中心成立于2018年10月，旨在更好地为客户提供研究服务，让研究回归本质。产业研究中心希望通过跨行业、跨领域、跨部门协同，做产业里最专业的金融专家。当前产业研究中心一共提供三块业务：产业研究、定制服务、定期报告。欢迎各位投资者跟我们对应销售或相关研究员咨询。 声明 本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格 分析师声明 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