实现常温下的氢气输送

氢有望成为一种新能源。

其原因是氢气可以通过电解从水中提取，但也可以从石油和天然气等化石燃料以及甲醇、乙醇、污水污泥和废塑料等各种资源中生产。 此外，氢气可以通过与氧气结合来发电，也可以燃烧并用作热能，在此过程中不会排放 CO₂。

如果使用可再生能源生产氢气，它将是清洁能源，从生产到使用的总排放量不会排放二氧化碳。 （阅读： “欧盟加强清洁氢能标准：日本的氢能战略受到考验”：2022 年 7 月 5 日）

氢气的成本

在“氢能基本战略”（2019 年 12 月 26 日）中，政府设定了将氢成本降低到与汽油和 LNG 等传统能源相同的水平的目标，以实现氢能社会。

具体来说，公司的目标是到 2030 年将每 1 Nm3 100 日元（表示气体量的单位）的成本从 100 日元提高到 30 日元，未来提高到 20 日元。 此外，该公司计划在 2030 年供应 300 万吨，到 2050 年供应 2000 万吨，而目前的年供应量约为 200 万吨。 （经济产业省资源能源厅，“围绕氢能的国内外形势和氢能政策的现状”，2022 年 6 月 23 日）

图：氢能和燃料电池战略路线图

来源：自然资源和能源署

为了降低氢气的成本，需要采取以下三项举措。

（1） 使用廉价的
原材料生产氢气 （2） 能够大规模生产和运输氢气
的供应链 （3） 氢气大量用于燃料电池汽车 （FCV）、发电和工业用途。

（1） 和 （2） 是供应方举措，以及 （3） 是需求方举措。

当消耗大量氢气时，最大的挑战是构建一个系统来输送大量氢气。

氢气的运输方法有多种，但第一种方法是将其作为“液化氢”运输。 当氢气冷却到 −253°C 时，它会液化并变成体积的 1/800 左右，并且在相同体积中可以携带更多的氢气。 川崎重工等正在进行实证试验，计划在 2020 年中期推出大型液氢运输船。

图：液化氢载体

来源：技术研究协会、无二氧化碳氢供应链促进组织 （HySTRA）

迄今为止，HySTRA（无二氧化碳氢供应链促进机构：注 1）自 2016 年以来一直在 NEDO（新能源和工业技术综合开发机构）资助项目“构建未使用的棕色煤制氢的大型海上运输供应链的实证项目”下开展工作2022 年，我们完成了世界上第一次用液化氢运输船在日本和澳大利亚之间通过海上运输和处理褐煤生产的氢气的实证测试。

照片：世界上第一艘液化氢运输船 Suiso Furonteia 于 2021 年 12 月离开日本，于 2022 年 1 月抵达澳大利亚，装载褐煤产生的氢气，并于 2022 年 2 月 25 日返回液化氢接收基地“Hi-Touch 神户”。 返回港口后，货物从液化氢运输船卸到陆地上的液化氢罐。

来源：技术研究协会、无二氧化碳氢供应链促进组织 （HySTRA）

另一方面，如果不在超低温下保持液化氢，液化氢会蒸发。 提高隔热性能和防止蒸发损失的技术的确立已成为一个问题。 此外，液氢需要能量进行压缩和冷却，并且需要专门的设备和设施进行吊装，成本高昂。 由于这些原因，希望建立一种在室温下运输氢气的技术。

室温下的氢气

在此背景下，引能仕公司于今年 1 月宣布，已开设一家示范工厂，用于构建无 CO2 氢气供应链，该供应链通过油轮在室温下运输氢气。

使用了甲基环己烷 （MCH），一种通过在化学物质甲苯中加入氢气制成的液体，由于它每体积含有的氢气是氢气的 500 倍以上，因此是一种可以高效运输氢气的技术。 不需要冷却液化，可以利用现有的石油分配基础设施。

图：有机氢化物电解合成法（甲苯电解还原法）

资料：ENEOS 新闻稿

这项技术被称为“低成本有机氢化物电解合成 （Direct MCH®）”，是一种利用可再生能源和其他来源的电力在一步反应中从水和甲苯中生产甲基环己烷 （MCH） 的方法，这是一种适用于储存和运输氢气的有机氢化物（氢载体）。

过去，需要将电解水产生的氢气储存在罐中，然后与甲苯发生化学反应，将其转化为 MCH 进行运输，但这个过程已经大大简化。 未来，该公司将能够将与 MCH 生产相关的设备成本降低约 50%。

图：通过有机氢化物电解合成简化氢气供应链

资料：ENEOS 新闻稿

引能仕将在澳大利亚昆士兰州布里斯班建设一个示范工厂，进行实证测试。 在示范期间，将生产相当于 400 至 600 辆燃料电池汽车 （FCV） 的氢气（约 2 至 3 吨）的 MCH 并运输到日本，以从 MCH 中提取氢气。

其他国家的氢能战略

日本在氢能战略方面处于领先地位，但其他国家已经开始制定类似的战略。 德国于 2020 年 6 月宣布了氢能战略，英国于 2021 年 8 月宣布了氢能战略。 美国还表示，拜登政府的目标是成为“氢能超级大国”。

氢气的公共交通运输技术不断发展，世界各地的公司都在竞争以确定哪种技术最有效且成本最低。 日本的大量氢气运输技术可能成为未来全球氢能战略的必要条件。

到目前为止，我们已经介绍了围绕氢气的环境正在发生重大变化。 资源匮乏的日本必须以碳中和为目标继续探索一切可能的措施。 毫无疑问，氢气是其中一种选择。

1. HySTRA（无 CO₂ 氢能供应链技术研究协会：
   一个企业组织，致力于通过构建由氢气生产、运输、储存和使用组成的无二氧化碳氢气供应链来建立和展示技术，以期在 2030 年左右实现商业化。
   
   它由岩谷公司、川崎重工株式会社、Shell Japan Co.， Ltd.、电力开发有限公司、丸红公司、ENEOS Corporation 和 Kawasaki Kisen Kaisha Co.， Ltd. 这七家公司组成。 新能源和工业技术综合开发机构 （NEDO） 构建未使用的氢衍生氢的大型海上运输供应链示范项目（2015-2022 财年）的实施实体。