“氢能能盈利吗?”

作为脱碳的关键,氢能备受关注,但如何确立其作为一项业务的竞争力仍不明确。

在世界各国投入巨额资金的背景下,日本应占据怎样的位置?政府的政策支持、基础设施建设、技术开发三位一体推进的战略是什么?

为此,德勤聚焦 “作为协调产业的氢能”,解读未来的制胜关键。对于参与氢能业务的企业和政策制定者来说,这应该能为思考下一步举措提供思路。

为此,三位专家:

  • 秋本佳希(Yoshiki Akimoto),德勤风险咨询有限公司 绿色转型与运营 高级经理
  • 藤田大地(Daichi Fujita),德勤风险咨询有限公司 关西风险咨询 高级经理
  • 中嶋纱希(Saki Nakajima),德勤风险咨询有限公司 关西风险咨询 顾问

发布了各自看法。

为什么现在氢能受到追捧?

在世界各国为实现碳中和推进能源转型的过程中,“氢能” 作为减少二氧化碳(CO₂)排放的新选择备受关注。氢能具有燃烧时不排放 CO₂的特性,在以脱碳社会为目标的进程中,其在产业界的引入正不断加速。

德勤风险咨询的秋本佳希(以下简称秋本)指出:“在需要高温的产业以及钢铁、化学制品的制造流程中,存在一些难以用电力等其他能源替代的领域,因此氢能是实现碳中和不可或缺的能源。”

迄今为止,氢能多被介绍为 “燃料电池车” 或 “工厂的辅助燃料”,但实际上,它在能源存储领域也发挥着极其重要的作用。风力发电和太阳能发电容易受天气影响,而氢能可以利用剩余电力进行生产和存储,并在需要时使用,这有助于稳定能源供应。

此外,从能源安全保障的角度来看,氢能的重要性也在增加。由于地缘政治风险导致天然气供应不稳定,欧洲正迅速向氢能能源转型。

目前,世界上已有多个国家制定了氢能战略,美国、欧洲、中国等主要国家也在加速技术开发和政策支持。在日本,2024 年《氢能社会推进法》成立,氢能的普及和产业基础的建设正逐步步入正轨。

世界瞩目的氢能,日本的优势是什么?

当前,世界各国都在大力推进氢能的应用。那么,氢能为何如此受关注呢?其背后有以下三个原因。

碳中和的必然性

德勤风险咨询的藤田大地(以下简称藤田)表示:“随着越来越多的国家提出到 2050 年实现碳中和的目标,仅依靠现有的化石燃料难以实现脱碳。特别是在制造业和重工业中,有很多流程仅靠电力无法解决,氢能变得不可或缺。”

例如,在钢铁行业,高温还原铁矿石的过程需要大量能源。传统上使用煤炭和焦炭,但这些会排放大量 CO₂。另一方面,使用氢能的直接还原法是一种能大幅减少 CO₂的创新方法,理论上有可能 100% 减少 CO₂排放,有助于实现脱碳,因此全球的钢铁制造商都在探索采用这项技术。

另外,在化学产业中,制造氨等产品也需要大量氢能。传统的氢能来源于化石燃料,而通过改用利用可再生能源生产的绿色氢能,可以大幅降低环境负荷。

能源安全保障的角度

中嶋说:“考虑到能源的地缘政治风险,不依赖海外化石燃料、在国内生产氢能是关键。特别是像日本这样能源进口依存度高的国家,氢能的利用尤为重要。”

日本政府在推进从澳大利亚、中东等地进口氢能的同时,也在着力确立国内的氢能生产技术。特别是在北海道和东北地区,正推进利用可再生能源的氢能生产基地的建设。

产业竞争力的强化

“通过应对氢能问题,还能有助于维持和强化日本的产业竞争力。例如,在汽车产业,为普及燃料电池车(FCV)的努力正在扩大,在电力和化学产业,氢能的应用也在不断拓展。”

日本产业竞争力的优势之一是 “协调技术(注1)”。以水电解装置为例,它包含电解质膜、催化剂、电极、分离器等部件,而这些部件之间需要进行协调才能发挥性能。此外,氢能需要构建 “制造”“运输・储存”“使用” 这样的供应链,由于每个环节都有各种各样的技术和选择,因此为了构建高效的供应链,参与者之间的合作与协调是必要的。正是这种协调技术,才是日本能在全球氢能市场发挥竞争力的要点。

(注1)定义为通过技术和业务双轮驱动,对构成产品的零部件和材料进行相互微妙的调整组合,从而制造出高品质产品的方法。详情参考《现在日本致力于氢能技术的意义(日本氢能战略第 1 卷)》。

对于秋本的说法,藤田补充道:“日本产业存在垂直整合的趋势。今后企业之间需要在合作中磨砺技术,在氢能产业中,制造商、能源公司、地方政府、大学等也必须在合作中共同成长。”

日本要利用这一优势在全球氢能市场发挥领导作用,不仅需要技术开发,政策支持和国际合作也必不可少。需要制定面向氢能大规模应用的具体路线图。

秋本说:“我们认为,我们公布的面向 2050 年实现碳中和的技术清单可以成为实现这一目标的指南针。截至 2025年2月,我们已经第六次更新公布,此次不仅将所列技术数量扩充至 70 项,还尝试通过使用 ARL(市场接受度成熟度),从多维度评估技术在市场的实施前景。

此外,结合 TRL(技术成熟度)对技术进行映射,分析因技术和接受度各自的成熟度不同,在普及过程中面临的课题和应对措施也有所差异的情况。”

这是由德勤集团的跨领域组织——科学技术倡议 Deloitte Tohmatsu Science and Technology 汇总而成的。

加速氢能普及的制度课题与可能性

氢能的普及不仅需要技术开发,还离不开政府的支持和国际制度设计。特别是欧洲在政策方面大幅领先。

德勤风险咨询的中嶋纱希(以下简称中嶋)说:“在德国,已经建立了由政府补贴氢能价差的‘H2 全球’制度。另外,英国引入了支持绿色氢能普及的‘CfD 制度(差价支持制度)’,这些机制支撑着市场的形成。”

H2 Global 是德国政府为弥补绿色氢能(利用可再生能源生产的氢能)与化石燃料衍生氢能之间的价格差,向企业提供补贴的制度。

政府通过与企业签订长期合同,稳定市场,以便企业能积极利用氢能。这一机制旨在大力推动绿色氢能的市场形成,提高其价格竞争力。

藤田表示:“制度设计之所以重要,是因为引入氢能目前仍需较高成本。必须营造便于企业投资的环境。日本也需要参考欧洲的这些机制,构建适合国内市场的支持制度。”

日本国内关于氢能的补贴和制度设计支持的动向也日益活跃,企业进入市场的环境正逐步完善。此外,以构建地区性氢能供应链为目标的地方政府,正与企业共同开展氢能利用的实证项目。

“特别是在日本,由地方政府主导推进氢能利用的案例不断增加。各地利用氢能保障地方能源供应以及与企业合作开展实证实验的动向也不容忽视。”

例如,山梨县正在推进利用可再生能源发电生产氢能并实现本地生产本地消费的举措。另外,秋田县正在研究结合海上风力发电的氢能生产项目。期待这些动向在全国范围内推广,加速氢能的社会应用。

另一方面,课题也不少。除了氢能的生产成本较高外,运输基础设施尚未完善,这使得大规模商业利用面临障碍。要降低氢能成本,需要加速技术开发,并利用规模效应扩大生产。

中嶋说:“要让氢能得到广泛普及,技术革新和制度设计必须双轮驱动。德勤正通过与海外成员所的专家合作,利用全球知识,为日本的制度设计提供支持。”

如果政府与民营企业合作,设计出适当的激励机制,日本扩大氢能利用也将成为现实。

从大阪・关西世博会看氢能的未来

2025 年举办的大阪・关西世博会,以 “未来社会的实验场” 为理念,对各种尖端技术进行实证。其中,氢能是重要主题之一。

藤田说:“世博会不仅仅是一个展示会,也是让很多人了解氢能可能性的场所,这是向世界展示日本技术的重要机会。”

世博会会场引入利用氢能的交通工具。例如,作为前往世博会会场的交通方式之一,引入氢能驱动的下一代船只。此外,多家大型企业将在世博会会场内实证氢能供应链。

藤田接着说:“要让氢能社会成为现实,让很多人了解其可能性非常重要。希望以世博会为契机,不仅让企业,也让地方政府和消费者了解氢能的魅力。” 藤田表示,自己的动力源泉是地区振兴,希望通过氢能从能源层面振兴地区。

此外,在关西地区,着眼于世博会后氢能基础设施持续利用的项目正在推进。例如,关西圈的港口正在研究引入氢能发电设施,旨在确立利用氢能的能源供应模式。

“我坚信氢能将成为日本经济增长的关键。希望通过日本产学研合作开展的技术开发和制度设计,描绘出日本在世界发挥领导作用的未来。”

期待以世博会为契机,日本的氢能技术向世界传播,并在此基础上催生新的商业机会。德勤也将与企业和地方政府合作,继续为实现氢能社会提供支持。

“氢能不仅仅是能源转型的手段,更是提高日本产业竞争力的重大机遇。我们将为实现这一目标而保驾护航。”

每个人对氢能的期待,超越了单纯的商业范畴,相信它作为支撑日本未来的能源具有巨大可能性。为实现这一目标,需要制度设计、技术革新和社会应用。当所有要素都齐备之时,日本理应能够构建以氢能为核心的新产业结构。

【信息来源:德勤官网】