如何才能超越北京奧運會的開幕式?這是經(jīng)歷過2008年那個難忘夏季后,世人都懷抱著的一股子略帶懷疑的期待。
然而無論2012年以緊湊和精巧著稱的倫敦奧運會,還是2016年一團亂開頭但最終順利舉行的里約奧運會,都未能實現(xiàn)超越。
那么,原定2020年舉辦的東京奧運會呢?
畢竟,2016年里約奧運會閉幕式上那驚艷的“東京八分鐘”,與日本政府那句“迄今為止最綠色的奧運”承諾一同,曾令世人滿懷期待。
2016年里約奧運會閉幕式上,在“東京八分鐘”節(jié)目中化身馬里奧登場的日本前首相安倍晉三。將東京奧運會舉辦成一場“迄今為止最綠色的奧運”,是安倍時代做出的承諾
然而,隨著2020年新冠的全球大流行,以及之后各國疫情周而復始的高峰,那種期待似乎已顯得過于奢侈。
但正所謂“既不能流芳后世,亦不足復遺臭萬載邪!”
當7月19日,“人頭氣球”在東京上空飄揚的那一刻,被推遲一年的東京奧運會,注定會用另一種方式永載史冊!
恍惚中,這就是伊藤潤二恐怖漫畫的情節(jié),化為了現(xiàn)實里的實體……
之后,無論是的詭異巨大人偶;
還是克蘇魯范兒十足的開幕式演出,如果說僅僅是讓世人記住自己,那么東京奧組委可以說是用和北京奧組委截然相反的方式方法,做到了!
好了,見識過如此多“陰間”景象之后,沒有人敢否認這場奧運令人“難忘”的事實。
那么關于“最綠色奧運會”的承諾,除了那堆由電子廢棄物回收制作的獎牌,還有點什么花樣?
號稱由廢棄電子器件中回收貴金屬制作的獎牌,廉價感十足
有!一座以氫為能源,運作的奧運村。
日本政府和日本企業(yè)拿出了苦心積攢多年的氫能源技術,造了一個樣板化的氫能奧運社區(qū)。
全球首個氫能社區(qū)
早在2015年7月,已從國際奧委會接過2020年奧運會舉辦權的日本政府,就已經(jīng)開始計劃,借助東京奧運會的舞臺,向全世界展示其獨特的氫能源技術。
那么,要怎么才能實現(xiàn)這一構想呢?很簡單——專門為東京奧運會,建設一個完全依靠氫能來運轉(zhuǎn)的奧運村。
位于晴海人工島上的東京奧運村,是全球首個基本采用氫能的社區(qū),包括氫動力的公交/擺渡車,以及對外聯(lián)絡用的氫能小型乘用車
根據(jù)原本的計劃,這座距離東京銀座區(qū)僅2公里的氫能社區(qū),將可在奧運期間容納多達1.7萬名各國運動員和教練員。
為了實現(xiàn)這一創(chuàng)舉,日本政府精心編列大筆預算,從零開始建設氫能奧運村的基礎設施。專門建立多座氫供應站,并鋪設專門管道,確保把氫氣輸送至奧運村住宿區(qū)、餐飲區(qū)和運動設施區(qū)。
而在奧運村內(nèi),的所有建筑設施內(nèi)部,都會設有專門的燃料電池電池室用于轉(zhuǎn)化被輸送來的氫氣,為整座建筑物提供電力與熱水。
賽事期間,往返奧運村、各分場館,以及往返東京市內(nèi)奧運主場館的專用公交車,也同樣以氫為燃料。為了支持這些氫動力車輛,東京奧組委也專門編列預算,為其建造了加氫站。
位于晴海人工島上的加氫站。正在補能的分別是豐田專門為奧運打造的氫能源巴士燃料電池巴士SORA,以及量產(chǎn)小型氫能源乘用車Mirai
總而言之,利用這次難得的奧運機會,依托日本掌握的,領先于世界的制氫、存氫以及氫運輸技術。向全世界展示一個以氫為能源的未來世界樣板——這就是日本政府賦予這次奧運會的最大意義。
日本的氫能源技術鏈
自上世紀80年代以來,日本國內(nèi)各企業(yè)在氫的能源化領域,已積累近40年之功,掌握了大量獨到技術,手握上萬項專利。
目前,其氫能利用體系,已經(jīng)完成了從制取、運儲,到最終消費整個環(huán)節(jié)。可以說,在某種程度上,已經(jīng)掌握了以氫來替代傳統(tǒng)化石能源的全技術鏈。
日本的氫戰(zhàn)略,主要分制取、儲運和使用三個環(huán)節(jié)。
第一步,制取方式。
傳統(tǒng)制氫工藝,是利用石油、煤炭以及天然氣等化石能源來制氫,或是在其他工業(yè)生產(chǎn)中,設法收集作為副產(chǎn)品生成的氫。
石化制氫,是目前世界范圍內(nèi)制取氫氣的主要方式
通過此類方式獲得的氫,如果用來進行工業(yè)生產(chǎn),那么基本已經(jīng)夠用。但若想將這些氫投入能源領域,則供應量遠遠不能滿足需求。
因此,日本的氫資源供應戰(zhàn)略采取內(nèi)外雙重措施并舉的態(tài)度,即將建立基于海外氫氣供給與國內(nèi)利用可再生能源制氫,作為兩個重點來共同推進。
位于日本福島縣的氫能源研究站,擁有目前全球最大的再生能源制氫工廠
2019年10月,全球最大的制氫氣工廠——日本福島氫能源研究站完成建設進入運行階段。該制氫工廠通過就近設置的20兆瓦光伏電池陣列發(fā)電,采用電解法制取氫氣。
研究站設計生產(chǎn)能力每小時1200標準立方米氫氣,生產(chǎn)過程中,二氧化碳凈排放為零。
第二步,儲存和運輸。
作為極端易燃,同時也是地球上最輕的元素,氫無論氣態(tài)還是液態(tài),其轉(zhuǎn)運和儲存過程都充滿了風險。
除常規(guī)的高壓儲運外,氫氣能源載體的開發(fā),是日本政府鼓勵和支持的重點,并將重點集中到了液化氫安全運輸、液體有機化合物儲運氫,以及氨儲運氫等三大主要方向。
2019年,由日本川崎重工建造的全球首艘液態(tài)氫氣運輸船成功下水
目前,日本在氫能無害化運輸、存儲領域已經(jīng)取得了重大突破。2019年3月,日本JXTG能源公司、千代田化工建設公司及東京大學與澳大利亞昆士蘭科技大學合作,在全球首次成功驗證了先在澳大利亞低成本制造有機氫化物后,遠距離運輸?shù)饺毡竞笤偬崛涞募夹g。
第三步,氫的使用。
在氫能的體系中,其本質(zhì)是作為一種其他能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化后的中間載體而存在的。
一般而言,將傳統(tǒng)內(nèi)燃機修改為氫燃料,是一種消費氫能最為簡潔且便利的路徑。然而,氫直接燃燒雖然不會產(chǎn)生溫室氣體,但仍會生成大量氮氧化物。
氫燃料電池/氫內(nèi)燃機動力車輛,均可采用類似這種“油槍加注”方式進行氫氣補充,但“油槍”的接口遠較燃油油槍來的復雜
所以,日本企業(yè)當前最主要的能源轉(zhuǎn)化手段,是利用氫燃料電池將氫氣和氧氣進行作用生成電能,以便更高效利用。這也是目前東京奧運會社區(qū)內(nèi),住宅和車輛能源供應的主要方式。
日本的氫能戰(zhàn)略
“日本總是點錯科技樹”,這是近年來中國網(wǎng)絡社區(qū)內(nèi)流傳的一個著名哏。
在新能源汽車領域,堅持采用氫能,走氫燃料電池路線,而非和中、美以及歐盟等主要經(jīng)濟體那樣,選擇以純電為主,似乎成為了日本“善于”點錯科技樹方面,最新的“力證”。
有關日本“點錯科技樹”這哏,目前已成為中國網(wǎng)絡社區(qū)內(nèi)對日本的主要刻板印象之一。當然,日本人也確實搞出了不少,如同此圖這般腦洞大開,但又毫無意義的創(chuàng)造
實際上,日本在汽車能源方面選擇氫能,甚至將氫視為化石燃料耗竭后的替代方案,自有其合理性,絕非許多人簡單聯(lián)想的那樣,是某種拍腦袋下走出的戰(zhàn)略性“彎路”。究其實質(zhì),這是日本政府以及企業(yè)在充分考慮自身條件,并進行必要取舍后,被迫做出的折中選擇。
其首先要考慮的,當然是資源供應方面的層面。
日本的純電動汽車起步時間晚于美國,相比中國也沒占多少優(yōu)勢。幾十年來,在各領域內(nèi)的投入和積累都有所不足。
新一代永磁電機的必備組件,稀土永磁體。由于制造時需要添加釤、釹等稀土元素,而這又是日本所無法有效控制的資源,所以最終被戰(zhàn)略性放棄
此外,使用稀土永磁體的新一代永磁電機,憑借稀土永磁體的高磁能積和高矯頑力(特別是高內(nèi)稟矯頑力),使其同時兼具體積小、重量輕、效率高等諸多優(yōu)點,現(xiàn)在已成為了新一代電動汽車的核心部件。然而,稀土永磁體在生產(chǎn)時,卻必須使用到稀土礦物。而這些礦物,非但日本本土所不能產(chǎn)出,且目前世界的主要產(chǎn)能均被中國所掌握。
在日本看來,如果選擇純電汽車路線,則日本勢必需要受制于人,特別是中國人。而這,是其所不能接受的。
其次,是地理環(huán)境上的限制。
日本算不上一個溫暖的國家,低溫性能差的動力用鋰電池,并不非常適合日本的環(huán)境
日本列島的緯度較高,雖有洋流“加持”,但年平均氣溫仍相對較低,相當一部分國土全年冬季時間較長。而作為純電汽車主要動力源的鋰離子電池,其低溫特性一直是一個被廣為詬病的短板。
如果說上述資源供應屬于“地利”、地利環(huán)境可謂“天時”,那么第三個問題,則出在“人和”上。
成型于第二次世界大戰(zhàn)后國際秩序的日本國,雖然自上世紀70年代后起,一躍崛起成為了全球主要的經(jīng)濟大國之一,但雅爾塔體系這一戰(zhàn)后的世界秩序架構,限制了日本在軍事和政治上的崛起,更迫使其成為美國事實上的附庸。
安倍桑著名照片。對于日本而言,有些問題是現(xiàn)有格局下無法解決的
無論是在國際政治上、還是在技術規(guī)范領域,一個附庸又怎么可能擁有主導權呢?所以,無論美、歐,都不會考慮日本基于其自身特性打造的新能源體系。至于中國,更是幾十年來一直堅持著走自己的路。
在日本政府的計劃中,東京奧運會原本將會是日本向世界推動其氫能源方案的最后舞臺,某種程度上,堪稱是一次拿國運來“押寶”的行動。然而“天”卻不遂人愿,在突如其來的疫情侵襲之下,奧運會被迫推遲整整一年。
但即便是新冠疫情沒有在2020年發(fā)生,東京奧運會能否按原計劃如期舉行,氫能源實際也早就大勢已去。
特斯拉上海臨港超級工廠,左側可見其密密麻麻的新車停放區(qū)。中國龐大的電動汽車產(chǎn)業(yè),完整的配套產(chǎn)業(yè),是特斯拉在2019年獲得救贖的關鍵
自2010年起,中國的新能源汽車補貼政策補貼政策,早已催生出了一個遍布中國各地,全球最大規(guī)模、同時也覆蓋了全面產(chǎn)業(yè)鏈的純電汽車產(chǎn)業(yè)圈。而隨著歐盟的即將在2021年強制施行的碳排放二期標準,正推動純電汽車,成為一股不可撼動的歷史洪流。
殘酷的現(xiàn)實是就是,尚未及日本搭建起東京奧運會這個大秀氫實力優(yōu)越性的舞臺,純電汽車的時代就已然到來了。
所幸,作為全球新能源汽車獨一無二的全產(chǎn)業(yè)鏈大國,即使已經(jīng)選擇了純電路線,中國卻并未拒絕氫能。
按照發(fā)改委對中國汽車產(chǎn)業(yè)做出的規(guī)劃,包括氫能在內(nèi)的其他能源方案,會被作為獨立于家用小型乘用車以外,各類商用新能源汽車的備選方案之一。 雖說是商用車輛的備選方案,但以中國巨大的體量,這仍是一個需求量數(shù)以千萬計的廣闊市場,足以將日本苦心打造的氫能體系,從絕望中拉回人間。
2020年11月2日,國務院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,明確指出我國將力爭經(jīng)過15年的發(fā)展,實現(xiàn)燃料電池汽車商業(yè)化應用。而由中國汽車工程學會牽頭修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》,則明確了要在2025年使燃料電池汽車保有量達到10萬輛、2035年燃料電池汽車保有量力爭達到100萬輛左右的發(fā)展目標。
氫能被發(fā)改委視為新能源汽車體系的重要補充,但我國目前還缺少其中一些關鍵技術
但想要支持如此規(guī)模的燃料電池汽車,加氫站的數(shù)量到2030年至少需要達到4000座以上。而截至2021年3月末,我國加氫站共建成131座,除108座在運營外,還有65座正在建設,122座在規(guī)劃建設中。如果按照2030年達到4000座的數(shù)量計算,那么未來的10年時間內(nèi),中國每年平均還需要建設387座。
數(shù)量暫且擱置,但就技術而言,中國的示范性加氫站和燃料電池客車車載供氫系統(tǒng)尚處于35MPa壓力的技術水平,核心設備主要依賴進口……
盡管最“陰間”的奧運會注定無法使世界倒向日本的氫能戰(zhàn)略,但一條“未曾設想的道”路,其實已經(jīng)在日本的面前鋪開。
來源:汽車公社
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