新华社东京分社记者 刘春燕
由于氢燃烧时不排放二氧化碳，为实现碳达峰碳中和，氢被各国视为未来最重要的能源来源之一。日本2017年率先制定《氢基本战略》，确立了到2030年普及氢能源的行动计划和具体数量目标。2023年修订了这一战略，提出到2040年氢应用量达1200万吨的目标。
建设氢能社会，前提是要有大量且可低价采购的氢。在政府战略引导和政策支持下，日本稳步推进各种氢能技术研发，从液化氢、有机氢化物、氨等不同路线发力，尝试打通包括制造-储存-运输-使用在内的全球化氢能供应链，力图实现氢能的稳定供给，并在氢能源领域占得技术先机。
在日本经济产业省旗下新能源及产业技术综合开发机构（NEDO）的资助下，2016年川崎重工等各具优势的行业巨头就联合组建起专项研究机构——氢能供应链技术研究协会（HySTRA）。该项目计划利用地球上煤化程度最低的褐煤制造氢气、开发运输及储存液化氢的实用技术并进行实证实验，打造脱碳氢能供应链，并力争在2030年左右实现氢能商业化。
记者在采访曾看到，在神户机场岛的一角，全球第一艘专为装载运输液化氢而诞生的实验船舶安静地停靠着。项目组在澳大利亚生产的液化氢气就在这里被卸载、存储，并用于神户当地的氢能电热联产实证实验。
图为川崎重工专为运输液化氢而打造的实验船舶停靠在神户机场岛
项目负责人川崎重工执行董事、氢战略本部副部长西村元彦介绍说，在澳大利亚及当地政府的支持下，项目组将澳大利亚拉特罗布谷储量丰富的褐煤进行气化和氢气精炼，同时将制氢过程中产生的二氧化碳进行分离回收，在澳大利亚黑斯廷斯港完成了氢气液化及储存。其后，川崎重工专为运输液化氢而打造的“氢前沿（SUISO FRONTIER）”远洋运输船将-253℃的液化氢运回日本，在神户机场岛通过特制的装载臂系统完成超低温卸载，将超低温的液化氢转移至码头的专用贮藏罐中。
氢能电热联产实证实验工厂在距离液化氢卸载码头约5公里的神户港岛。据介绍，2017年底，同样作为NEDO的资助项目，川崎重工和大林组在神户建成日本首座氢能热电联产示范工厂，该配套设备可以向周边4个医院和体育场等公共设施供电供热。2018年4月该项目完成实证实验, 在全球首次实现以100%的氢燃料同时向市区指定公共设施供电供热，并对社区内能源最佳控制系统的运用进行了验证。
2022年HySTRA正式宣布，项目组已经完成氢能制造-运输-储存-使用的全链条实验，达成了“用从澳大利亚运来的氢能发电”的目标。这意味着日本构筑氢能供应链的实证实验取得初步成功。西村元彦表示，为实现规模化的液化氢供应，今后将从技术、运输及安全性三个方面进一步开展技术研发及验证，力争在2030年达成氢能源供应链商业化目标，将氢能价格降至目前的三分之一。
除了HySTRA在液化氢供应链方面的探索，千代田化工建设、三菱商事、三井物产、日本邮船等公司则致力于推进以有机氢化物为氢能储运载体的国际氢能供应链的商业化。
氢与甲苯发生化学反应生成的甲基环己烷（MCH）具有与汽油等石油产品相似的物理性质，高度安全和稳定，被视为一种液态有机氢载体。由于其可以在常温常压下储存和运输，使现有石油供应基础设施在氢能社会得到充分利用。
在NEDO等机构的资助下，依托千代田化工建设在触媒方面的技术优势，日本“有机氢化物氢能供应链示范项目”已经完成甲基环己烷的制造-储存-运输-氢提取-利用等一系列实证试验。包括：在文莱的制氢基地合成甲基环己烷并就地储存、将其运到日本，并在川崎市的示范工厂利用触媒等技术提取氢气、将氢气提供给东亚石油公司的燃气发电厂进行混燃发电等。
不过，虽然以有机氢化物为氢能储运载体可以有效利用现有船舶等储运设施，但这一方案目前仍面临削减成本、降低氢能价格的难题。千代田化工正致力于开发性能更高、成本更低的催化剂。
氨被视为另外一种氢载体，可以绕开氢气液化及储运的巨大成本。因为以氨为载体的氢能储运同样可考虑利用现有液化天然气基础设施。有日本专家表示，如果在美国的墨西哥湾沿岸将价格低廉的页岩气制成氨、只需要对现有LNG设施进行改造就可实现氨氢能源的稳定进口。
从氨中提取氢，触媒依然是关键。如何通过成本可控的触媒技术从氨中提取氢，实现氢能的有效利用是日本官产学共同努力的方向。之前要将氨有效地分解成氢，通常需要使用昂贵的稀有金属钌。为了降低催化剂成本，东京工业大学团队开发出一种“以镍代钌”的催化剂，无需使用价格昂贵的钌就能将氨分解成氢气，新催化剂使用的镍价格仅为钌的五百分之一。
目前，氨通常还被用作肥料和工业原料，如果将氨视为化石燃料的替代燃料进行混燃或专门燃烧，必须确保氨的大量供应、降低氨的生产和采购成本、同时解决氨生产过程中的碳排放问题、氨发电中会排放导致酸雨的氮氧化物等等问题。在NEDO的资助下一些日本团队正致力于研究直接以氨发电时必须克服的各种技术难关。
有专家指出，无论从哪种路线的供应链来看，现阶段氢能源的生产及销售成本依然高企，很多企业对围绕氢能源的重大投资犹豫不决。如果没有更多来自政府的财政及政策支持，日本在氢能源方面就会被其他主要国家超越。