作為用于燃料電池車的燃料，日本一直將國內(nèi)煉油廠和鋼鐵廠制造的氫氣視為有力候選。但隨著儲藏和運輸技術的進步，在海外生產(chǎn)氫氣也將成為一個重要選項。

　　OFweek節(jié)能網(wǎng)訊：作為用于燃料電池車的燃料，日本一直將國內(nèi)煉油廠和鋼鐵廠制造的氫氣視為有力候選。但隨著儲藏和運輸技術的進步，在海外生產(chǎn)氫氣也將成為一個重要選項。

　　安倍政權列入發(fā)展戰(zhàn)略的燃料電池車預定于2015年投放市場。為此，氫氣制造和供應設備等基礎設施的技術開發(fā)正在加速。

　　日本吉坤日礦日石能源公司為燃料電池車使用的高純度氫氣開發(fā)出了新型提純技術。這項技術通過組合使用含有鈀成分、只能透過氫氣的分離膜與吸附并去除二氧化碳的分離膜，可從混合氣體中提取高純度氫氣。與過去的技術相比，氫氣回收率可提高2成，使制造成本壓縮約1成。

　　為了實現(xiàn)氫社會，石油批發(fā)企業(yè)對于氫氣供應的商業(yè)化最為積極。這是因為煉油廠擁有大規(guī)模的氫氣制造能力。日本石油能源技術中心7月公布的推測顯示，以日本國內(nèi)煉油廠的生產(chǎn)能力，一年可向燃料電池車等供應氫氣43億立方米(常溫常壓)。

　　剩余的氫氣產(chǎn)能

　　煉油廠制造的氫氣分為2種。一種是在使用原油蒸餾而成的石腦油制造汽油的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氣體。年產(chǎn)量達年85億立方米。

　　但這種副產(chǎn)氣體不會向外部供應。因為煉油廠中的脫硫等工藝需要比副產(chǎn)量更多的氫氣。

　　因此，煉油廠購置了大型氫氣制造裝置。以輕質(zhì)石腦油等為原料制造氫氣。日本所有煉油廠的總計年產(chǎn)能高達100億立方米。

　　然而，隨著制造技術的進步和汽油需求的減少，脫硫所需的氫氣大量減少。現(xiàn)在，氫氣的實際產(chǎn)量為57億立方米。也就是說，有43億立方米生產(chǎn)余力。這剛好是石油能源技術中心公布的“可供應氫氣量”。燃料電池車使用1立方米氫氣大約可行駛10公里。如果把1年行駛1.2萬公里作為標準情況，那么，如果剩余的氫氣制造裝置滿負荷運轉(zhuǎn)，大約可以滿足360萬輛燃料電池車的燃料需求。

　　除了煉油廠之外，鋼鐵廠也大量制造氫氣。干餾煤炭時產(chǎn)生的焦爐煤氣中含有55%左右的氫氣，全國生成的氫氣副產(chǎn)品多達50億立方米。再加上石油化學、制堿工業(yè)的副產(chǎn)量，能夠調(diào)配給燃料電池車等使用的氫氣有一百幾十億立方米之多。

　　日本政府著眼于豐富的副產(chǎn)氫氣和氫氣生產(chǎn)設備的剩余能力，描繪出了氫社會藍圖。但現(xiàn)實情況似不會完全按照藍圖發(fā)展。巖谷產(chǎn)業(yè)公司氫氣部部長上田恭久認為：“政府的目標是在2025年(燃料電池車保有量)達到200萬輛，到那時，單靠國內(nèi)的氫氣無法滿足燃料需求?！?/p>

　　其理由是，副產(chǎn)氫氣并不是全部用作燃料電池車的燃料?，F(xiàn)在，剩余的副產(chǎn)氫氣部分供作工業(yè)氣體等，但大部分是作為能源在公司內(nèi)部消費。鋼鐵等企業(yè)如果對外銷售氫氣，就必須另行采購自己需要的能源。就目前的情況而言，當燃料電池車進入普及期，氫燃料需要以能夠與汽油競爭的價格供應時，供應氫氣能否成為一項業(yè)務還很難說。而且，氫燃料的提純需要追加成本。因此企業(yè)很可能會作出“自行消費更合理”的判斷。

　　剩余的氫氣產(chǎn)能

　　煉油廠制造的氫氣分為2種。一種是在使用原油蒸餾而成的石腦油制造汽油的過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氣體。年產(chǎn)量達年85億立方米。

　　但這種副產(chǎn)氣體不會向外部供應。因為煉油廠中的脫硫等工藝需要比副產(chǎn)量更多的氫氣。

　　因此，煉油廠購置了大型氫氣制造裝置。以輕質(zhì)石腦油等為原料制造氫氣。日本所有煉油廠的總計年產(chǎn)能高達100億立方米。

　　然而，隨著制造技術的進步和汽油需求的減少，脫硫所需的氫氣大量減少?，F(xiàn)在，氫氣的實際產(chǎn)量為57億立方米。也就是說，有43億立方米生產(chǎn)余力。這剛好是石油能源技術中心公布的“可供應氫氣量”。燃料電池車使用1立方米氫氣大約可行駛10公里。如果把1年行駛1.2萬公里作為標準情況，那么，如果剩余的氫氣制造裝置滿負荷運轉(zhuǎn)，大約可以滿足360萬輛燃料電池車的燃料需求。

　　除了煉油廠之外，鋼鐵廠也大量制造氫氣。干餾煤炭時產(chǎn)生的焦爐煤氣中含有55%左右的氫氣，全國生成的氫氣副產(chǎn)品多達50億立方米。再加上石油化學、制堿工業(yè)的副產(chǎn)量，能夠調(diào)配給燃料電池車等使用的氫氣有一百幾十億立方米之多。

　　日本政府著眼于豐富的副產(chǎn)氫氣和氫氣生產(chǎn)設備的剩余能力，描繪出了氫社會藍圖。但現(xiàn)實情況似不會完全按照藍圖發(fā)展。巖谷產(chǎn)業(yè)公司氫氣部部長上田恭久認為：“政府的目標是在2025年(燃料電池車保有量)達到200萬輛，到那時，單靠國內(nèi)的氫氣無法滿足燃料需求?！?/p>

　　其理由是，副產(chǎn)氫氣并不是全部用作燃料電池車的燃料。現(xiàn)在，剩余的副產(chǎn)氫氣部分供作工業(yè)氣體等，但大部分是作為能源在公司內(nèi)部消費。鋼鐵等企業(yè)如果對外銷售氫氣，就必須另行采購自己需要的能源。就目前的情況而言，當燃料電池車進入普及期，氫燃料需要以能夠與汽油競爭的價格供應時，供應氫氣能否成為一項業(yè)務還很難說。而且，氫燃料的提純需要追加成本。因此企業(yè)很可能會作出“自行消費更合理”的判斷。

　　出于以上觀點，大型設備企業(yè)日本千代田化工建設公司開發(fā)的在液體化學物質(zhì)中貯氫的技術受到了關注。

　　氫氣與甲苯反應后會生成名為甲基環(huán)己烷(MCH)的液態(tài)化學物質(zhì)。千代田化工在全球率先開發(fā)出了使用1納米以下的鉑微粒催化劑，從甲基環(huán)己烷中提取氫氣的技術。氫氣的液化需要零下253℃的極低溫冷卻，而甲基環(huán)己烷能夠在常溫常壓下儲藏、運輸，體積只有氫氣的500分之1。

　　千代田化工的構想是，利用中東等氣田地區(qū)出產(chǎn)的天然氣制造氫氣，并在當?shù)貙錃庵瞥杉谆h(huán)己烷，再利用化學品船運送到日本，然后供應氫氣。關于這樣做的理由，總工程師岡田佳巳說：“如果是在氣田近在咫尺的原產(chǎn)國，當?shù)靥烊粴獠少弮r格只是日本進口液化天然氣的10分之1?！?/p>

　　氫氣應在海外生產(chǎn)還有另一個重要的理由。

　　實際上，如果以化石燃料為原料，在生產(chǎn)氫氣的同時，還會產(chǎn)生大量二氧化碳。即便是發(fā)生量最少的天然氣(甲烷)，制造1立方米氫氣也要排放0.9公斤的二氧化碳。日本汽車研究所的調(diào)查顯示，如果把燃料的制造工序包含在內(nèi)，燃料電池車的二氧化碳排放量與汽油混合動力車相當。

　　氫社會和燃料電池車的構想原本是為了遏制二氧化碳排放。如果以化石燃料為原料，只有同時采取捕集發(fā)生的二氧化碳并將之封存到地下的“二氧化碳捕獲和封存”(CCS)等對策，氫氣才稱得上是“清潔燃料”。但實際情況是，適合進行封存的地方是油田、氣田等原料產(chǎn)地，而這些產(chǎn)地大都在海外。

　　德國已經(jīng)成立了國家項目，研究在使用氫氣的同時，把產(chǎn)生的二氧化碳作為化學原料加以活用。如要實現(xiàn)氫社會，就需要開展二氧化碳捕獲和封存及充分利用二氧化碳的相關研究。