2026-04-12 07:43:03
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作為用於燃料電池車che的de燃ran料liao,日ri本ben一yi直zhi將jiang國guo內nei煉lian油you廠chang和he鋼gang鐵tie廠chang製zhi造zao的de氫qing氣qi視shi為wei有you力li候hou選xuan。但dan隨sui著zhe儲chu藏zang和he運yun輸shu技ji術shu的de進jin步bu,在zai海hai外wai生sheng產chan氫qing氣qi也ye將jiang成cheng為wei一yi個ge重zhong要yao選xuan項xiang。
安倍政權列入發展戰略的燃料電池車預定於2015年投放市場。為此,氫氣製造和供應設備等基礎設施的技術開發正在加速。
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出了新型提純技術。這項技術通過組合使用含有鈀成分、隻能透過氫氣的分離膜與吸附並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,使製造成本壓縮約1成。
為了實現氫社會,石油批發企業對於氫氣供應的商業化最為積極。這是因為煉油廠擁有大規模的氫氣製造能力。日本石油能源技術中心7月公布的推測顯示,以日本國內煉油廠的生產能力,一年可向燃料電池車等供應氫氣43億立方米(常溫常壓)。
製造汽油的催化重整設備生成副產品氫氣(吉坤日礦日石能源根岸煉油廠)
剩餘的氫氣產能
煉油廠製造的氫氣分為2種。一種是在使用原油蒸餾而成的石腦油製造汽油的過程中產生的副產氣體。年產量達年85億立方米。
但這種副產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量更多的氫氣。
因此,煉油廠購置了大型氫氣製造裝置。以輕質石腦油等為原料製造氫氣。日本所有煉油廠的總計年產能高達100億立方米。
然而,隨著製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。現在,氫氣的實際產量為57億立方米。也就是說,有43億立方米生產餘力。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公裏。如果把1年行駛1.2萬公裏作為標準情況,那麼,如果剩餘的氫氣製造裝置滿負荷運轉,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,鋼鐵廠也大量製造氫氣。幹餾煤炭時產生的焦爐煤氣中含有55%左右的氫氣,全國生成的氫氣副產品多達50億立方米。再加上石油化學、製堿工業的副產量,能夠調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(ri)本(ben)政(zheng)府(fu)著(zhe)眼(yan)於(yu)豐(feng)富(fu)的(de)副(fu)產(chan)氫(qing)氣(qi)和(he)氫(qing)氣(qi)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)剩(sheng)餘(yu)能(neng)力(li),描(miao)繪(hui)出(chu)了(le)氫(qing)社(she)會(hui)藍(lan)圖(tu)。但(dan)現(xian)實(shi)情(qing)況(kuang)似(si)不(bu)會(hui)完(wan)全(quan)按(an)照(zhao)藍(lan)圖(tu)發(fa)展(zhan)。岩(yan)穀(gu)產(chan)業(ye)公(gong)司(si)氫(qing)氣(qi)部(bu)部(bu)長(chang)上(shang)田(tian)恭(gong)久(jiu)認(ren)為(wei):“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,單靠國內的氫氣無法滿足燃料需求。”
其qi理li由you是shi,副fu產chan氫qing氣qi並bing不bu是shi全quan部bu用yong作zuo燃ran料liao電dian池chi車che的de燃ran料liao。現xian在zai,剩sheng餘yu的de副fu產chan氫qing氣qi部bu分fen供gong作zuo工gong業ye氣qi體ti等deng,但dan大da部bu分fen是shi作zuo為wei能neng源yuan在zai公gong司si內nei部bu消xiao費fei。鋼gang鐵tie等deng企qi業ye如ru果guo對dui外wai銷xiao售shou氫qing氣qi,就jiu必bi須xu另ling行xing采cai購gou自zi己ji需xu要yao的de能neng源yuan。就jiu目mu前qian的de情qing況kuang而er言yan,當dang燃ran料liao電dian池chi車che進jin入ru普pu及ji期qi,氫qing燃ran料liao需xu要yao以yi能neng夠gou與yu汽qi油you競jing爭zheng的de價jia格ge供gong應ying時shi,供gong應ying氫qing氣qi能neng否fou成cheng為wei一yi項xiang業ye務wu還hai很hen難nan說shuo。而er且qie,氫qing燃ran料liao的de提ti純chun需xu要yao追zhui加jia成cheng本ben。因yin此ci企qi業ye很hen可ke能neng會hui作zuo出chu“自行消費更合理”的判斷。
從成本和二氧化碳對策兩方麵看,海外生產都更加有利
岩穀產業預測到氫氣燃料將大量流通,因此增加了儲藏和運輸效率都比傳統的壓縮氫氣更高的“液氫”經營量。
上田部長說:“如果不是利用海外的廉價原料和電力製造的氫氣,作為燃料就沒有競爭力。我們還考慮將來在當地液化氫氣,然後進口到日本。”
現在的設想是利用化石燃料製造氫氣。但原油價格如今居高不下,維持在1桶80~100美元。而如果換成天然氣,日本就必須進口液化天然氣(LNG),價格相對偏高。因此,如果在日本國內製造氫氣,國內的原料市場價格將成為瓶頸。

出於以上觀點,大型設備企業日本千代田化工建設公司開發的在液體化學物質中貯氫的技術受到了關注。
氫氣與甲苯反應後會生成名為甲基環己烷(MCH)的液態化學物質。千代田化工在全球率先開發出了使用1納米以下的鉑微粒催化劑,從甲基環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,而甲基環己烷能夠在常溫常壓下儲藏、運輸,體積隻有氫氣的500分之1。
千(qian)代(dai)田(tian)化(hua)工(gong)的(de)構(gou)想(xiang)是(shi),利(li)用(yong)中(zhong)東(dong)等(deng)氣(qi)田(tian)地(di)區(qu)出(chu)產(chan)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)製(zhi)造(zao)氫(qing)氣(qi),並(bing)在(zai)當(dang)地(di)將(jiang)氫(qing)氣(qi)製(zhi)成(cheng)甲(jia)基(ji)環(huan)己(ji)烷(wan),再(zai)利(li)用(yong)化(hua)學(xue)品(pin)船(chuan)運(yun)送(song)到(dao)日(ri)本(ben),然(ran)後(hou)供(gong)應(ying)氫(qing)氣(qi)。關(guan)於(yu)這(zhe)樣(yang)做(zuo)的(de)理(li)由(you),總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)岡(gang)田(tian)佳(jia)巳(si)說(shuo):“如果是在氣田近在咫尺的原產國,當地天然氣采購價格隻是日本進口液化天然氣的10分之1。”
在液體化學物質中貯氫的驗證設備(千代田化工建設)
氫氣應在海外生產還有另一個重要的理由。
實際上,如果以化石燃料為原料,在生產氫氣的同時,還會產生大量二氧化碳。即便是發生量最少的天然氣(甲烷),製造1立方米氫氣也要排放0.9公(gong)斤(jin)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。日(ri)本(ben)汽(qi)車(che)研(yan)究(jiu)所(suo)的(de)調(tiao)查(zha)顯(xian)示(shi),如(ru)果(guo)把(ba)燃(ran)料(liao)的(de)製(zhi)造(zao)工(gong)序(xu)包(bao)含(han)在(zai)內(nei),燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)與(yu)汽(qi)油(you)混(hun)合(he)動(dong)力(li)車(che)相(xiang)當(dang)。
氫(qing)社(she)會(hui)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che)的(de)構(gou)想(xiang)原(yuan)本(ben)是(shi)為(wei)了(le)遏(e)製(zhi)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)。如(ru)果(guo)以(yi)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)為(wei)原(yuan)料(liao),隻(zhi)有(you)同(tong)時(shi)采(cai)取(qu)捕(bu)集(ji)發(fa)生(sheng)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)並(bing)將(jiang)之(zhi)封(feng)存(cun)到(dao)地(di)下(xia)的(de)“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、氣田等原料產地,而這些產地大都在海外。
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