2023年9月6-7日探訪松下大阪草津工廠、藤澤智慧社區(qū)和東京松下中心時了解到,松下在日本正積極發(fā)展燃料電池和純氫燃料電池業(yè)務(wù),提供從家用、商用到智慧社區(qū)的解決方案,工商領(lǐng)域應(yīng)用計劃2024年事業(yè)化,也希望進(jìn)一步把氫能業(yè)務(wù)推廣到中國市場,相關(guān)產(chǎn)品和方案將在2023中國“進(jìn)博會”亮相。
家用燃料電池已累計生產(chǎn)24萬臺
減少二氧化碳(CO2)排放,是全球共同的課題。松下在2017年制定的“Panasonic環(huán)境愿景2050”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化,2022年4月提出Panasonic Green Impact(綠智造 創(chuàng)未來)的減排計劃,到2050年力爭實現(xiàn)集團價值鏈的CO2排放實質(zhì)為零,相當(dāng)于減少目前全球CO2排放總量約330億噸的1%、即3億噸以上的目標(biāo)。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),松下重點研發(fā)制造和推廣使用燃料電池(ENE FARM)。燃料電池通過氫和氧結(jié)合,來產(chǎn)生電、熱。松下位于日本滋賀縣的草津工廠,2009年開始生產(chǎn)燃料電池。其燃料電池廠房的占地面積約4000平方米,生產(chǎn)區(qū)域為3層半,相關(guān)員工約200人。
這里每天生產(chǎn)家用燃料電池約100臺。家用燃料電池有兩個關(guān)鍵部件,一是電堆,二是燃料處理器。在一樓電堆車間,人工與設(shè)備結(jié)合,把每15個發(fā)電板組裝成一個電堆,每天約生產(chǎn)200個電堆。每個發(fā)電板里有電解質(zhì)膜,可促進(jìn)氫、氧結(jié)合發(fā)電,并產(chǎn)生熱。
在二樓燃料處理器生產(chǎn)車間,幾個工人正在給燃料處理器加上隔熱層。燃料處理器的功能是從天然氣中提取氫氣,供電堆發(fā)電。松下的家用燃電池業(yè)務(wù)是與東京燃?xì)夤竞献鳎葱枭a(chǎn),東京燃?xì)夤鞠蛴脩敉茝V家用燃料電池并且提供制氫所需天然氣。
在三樓家用燃料電池的組裝生產(chǎn)線,AGV小車裝著零部件、沿著軌道自動來到工人面前,工人按顯示屏提醒的步驟來組裝,組裝后的半成品又被AGV小車送到下一個工序的工人面前,一共有12道組裝工序。組裝完成后的家用燃料電池,出廠前需經(jīng)過多重檢測。
目前,松下家用燃料電池工廠,手工組裝的部分相對較多,通過信息化系統(tǒng)及時追溯和發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題,來提高效率。而生產(chǎn)自動化的程度并不算高,工廠相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,產(chǎn)量還沒多到需要自動化生產(chǎn),且一些復(fù)雜工序需要人工來做。
這位負(fù)責(zé)人說,日本市場家用燃料電池的保有量為44萬臺,其中松下生產(chǎn)了22萬臺;在歐洲家用燃料電池市場,松下占70%份額。自2009年量產(chǎn)以來,松下至今已累計生產(chǎn)24萬臺家用燃料電池,并準(zhǔn)備開拓中國市場。日本政府的目標(biāo)是2030年安裝300萬臺。。
相比2009年第一代產(chǎn)品,目前松下家用燃料電池第七代產(chǎn)品部件數(shù)更少、體積更小、成本更低、壽命更長。上述負(fù)責(zé)人透露,電池的發(fā)電耐久時間已從4萬小時,增加到9萬小時;價格從300萬日元/臺(日本政府補助140萬日元/臺)降到100萬日元/臺(含安裝費)。
在離東京一小時車程的藤澤Fujisawa SST智慧社區(qū),目前住著567戶、2000位居民,30-50歲的人占一半。這個社區(qū)能源自產(chǎn)自用,采取了太陽能電池、燃料電池結(jié)合的方式。
純氫燃料電池工商應(yīng)用2024年事業(yè)化
日本2020年提出2050年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo),為了達(dá)到全球減排目標(biāo)(約300億噸減至1/3,即100億噸),需要將節(jié)能、可再生能源應(yīng)用等方式并進(jìn)開展實現(xiàn)。從2019年日本二氧化碳排放量占比看,家庭只占4.8%,產(chǎn)業(yè)部門、能源轉(zhuǎn)換部門占比分別為25.2%和39.1%。所以,松下希望把純氫燃料電池也應(yīng)用到生產(chǎn)工廠、發(fā)電廠。
松下2021年10月發(fā)布應(yīng)用于商業(yè)、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的5kW純氫燃料電池,與家用燃料電池相比,它的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中沒有燃料處理器,因此體積更小,其氫氣的來源由專業(yè)公司供應(yīng)。2023年6月,松下純氫燃料電池推出升級版,支持10臺以上的大規(guī)模安裝使用。
在東京松下展示中心,松下有一個小型的純氫燃料電池驗證項目,一臺5kW純氫燃料電池為中心提供電和熱水;附近有含20支鋼瓶的氫氣供給站,由專業(yè)公司每周更換一次。
松下在滋賀縣的草津工廠區(qū)還有一個更大型的驗證項目——RE100解決方案驗證設(shè)施。日本計劃2050年實現(xiàn)碳中和,其氫能戰(zhàn)略規(guī)劃2030年利用300萬噸氫氣(其中綠氫42萬噸)、2050年利用2000萬噸氫氣。日本多家公司積極參與太陽能發(fā)電,但因日本國土面積小,所以在嘗試光伏與氫能結(jié)合。
草津工廠的RE100解決方案項目占地6000平方米,其中4000平方米(相當(dāng)于燃料電池工廠廠房屋頂?shù)拿娣e)安裝了太陽能電池(1820張光伏板X315W/張),同時還安裝了99臺5kW純氫燃料電池、1.1兆瓦時的蓄電池。項目中,太陽能電池供電約20%,純氫燃料電池供電約8成。
松下有一個能源管理系統(tǒng),協(xié)調(diào)管理3種電池,實現(xiàn)不依賴天氣的穩(wěn)定供電。白天晴天時先用太陽能電池發(fā)電,其它時間用純氫燃料電池發(fā)電,不足部分由蓄電池供電。
草津工廠的驗證項目內(nèi),還有一個直徑3.4米、高約14米的液氫罐(78000L),由專業(yè)公司每周來補氫一次。液氫自然汽化,氣體會膨脹800倍,現(xiàn)在用的還是燃?xì)庵卣鰜淼臍錃猓ɑ覛洌?,并非綠氫。日本正考慮今后從澳大利亞大量進(jìn)口液氫,來增加綠氫供給。記者在東京松下中心獲悉,松下還在研究綠氫制造裝置,探索不使用貴金屬來做陰離子交換膜。
松下電器株式會社全球環(huán)境事業(yè)開發(fā)中心氫能事業(yè)企畫室主干河村典彥告訴第一財經(jīng)記者,目前氫能沒有大規(guī)模使用,主要因為氫價較高。雖然氫燃料電池發(fā)電效率高,但發(fā)一度電需0.6立方米氫氣,每立方米氫氣100日元,即需60日元,這是日本電力公司一度電成本的3倍。日本政府的目標(biāo)是2030年氫價降到30日元/立方米,2050年20日元/立方米。
經(jīng)過從2022年5月至今一年多的驗證,松下計劃2024年把面向工商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的氫能業(yè)務(wù)事業(yè)化,如果客戶有需求,可以提供解決方案。松下也想在中國市場推廣,河村典彥說,目前的困難在于,一是供氫氣的問題;二是設(shè)備成本,日本設(shè)備出口到中國有5%關(guān)稅、13%增值稅,還有運費,所以如果要在中國市場推廣,需要與借助政府、政策的力量。
中國市場推廣潛力幾何?
松下控股株式會社集團代表董事、全球副總裁、集團中國東北亞總代表本間哲朗2022年10月曾向第一財經(jīng)記者表示,在中國,目前煤的使用比例還非常大,如何減少化石燃料的使用,氫的使用是一個非常重要的突破口。中國在氫能利用方面,在車載領(lǐng)域會領(lǐng)先一些,而在一般的家庭民生方面,還沒有那么快的發(fā)展。松下在其無錫工廠在做冷熱電三聯(lián)供氫能項目的實證實驗,想摸清氫能在中國家庭、商業(yè)設(shè)施以及工廠當(dāng)中,未來的運用前景到底有多大,希望以實證實驗為基礎(chǔ),能夠和中國相關(guān)的合作方建立起聯(lián)系。
中國城市燃?xì)鈿淠馨l(fā)展創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、佛山環(huán)境與能源研究院院長趙吉詩9月12日在“綠氫創(chuàng)新發(fā)展論壇”上表示,2022年3月發(fā)布的《國家氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》中提出,到“十四五”末綠氫產(chǎn)量達(dá)到10萬-20萬噸綠氫產(chǎn)量,目前來看保守了。隨著新型能源體系構(gòu)建提速,可再生能源裝機容量快速增加,儲能需求增大,同時交通、工業(yè)和建筑領(lǐng)域都有減碳的剛性需求,給綠氫供需提供了機遇。同時,可加強國際交流與合作,借鑒發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗,相信綠氫在交通、工業(yè)替代領(lǐng)域會有更好的前景。
趙吉詩今年7月曾去日本松下草津工廠,近距離參觀了上述氫燃料電池、太陽能電池與蓄電池結(jié)合的零碳工廠。他向第一財經(jīng)記者分析認(rèn)為,在中國的家庭、商業(yè)和工廠推廣應(yīng)用松下PEMFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)具有一定前景,主要的應(yīng)用場景包括沿海離島風(fēng)光儲氫+熱電聯(lián)供,青海、西藏、新疆西部偏遠(yuǎn)地區(qū)供能,以及東北、西北、西南國土邊境線上的邊民用能。
“松下今年推出的5kW熱電聯(lián)供系統(tǒng)可以在城鎮(zhèn)做一些熱電聯(lián)供示范,但是也面臨挑戰(zhàn),主要包括成本還是很高、國內(nèi)電氣等能源價格體系和日本不一樣,還會面臨SOFC(固體氧化物燃料電池)的競爭。”趙吉詩說。
原標(biāo)題:松下緊抓氫能風(fēng)口,準(zhǔn)備積極進(jìn)軍中國推廣市場,產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?/div>
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來源:第一財經(jīng)
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