氨作为零碳燃料和氢能载体的可能性（十）完结篇——SIP“能源载体”项目回顾

点击上方蓝色字体，关注我们

本文3885字，阅读约需10分钟

摘   要：众所周知，氨（NH₃）具有作为零碳燃料和氢能载体的巨大潜力，然而，当SIP“能源载体”项目在2014年启动时，甚至很少有能源领域的专业人士认同这一说法。带来这一变化的契机正是日本SIP“能源载体”项目的研究开发成果，其对那些希望引入和使用氢能的人产生了重大影响。而现在，SIP“能源载体”的名字被全世界范围内氢能领域的人士所熟知。作为连载系列的最后一篇文章，本文总结了带来如此重大影响的SIP“能源载体”究竟是一个怎样的项目。

关键字：SIP能源载体、零碳燃料、氨、液化氢、零碳氢价值链、NH₃燃烧技术

SIP“能源载体”总结报告连载，点击链接即可回顾前文内容：

.....

1什么是SIP（内阁府战略性创新创造项目）？

正如本连载此前所记述的，在SIP“能源载体”项目中，从阐明NH₃的燃烧机制到开发各种NH₃燃烧设备，从基础研究到实用性综合研发，从零碳NH₃制造技术的开发到与其供应链构建相关的技术和经济可行性研究，进行了全方位研究，以探索NH₃作为零碳燃料和氢能载体的潜力。而这一切都是在日本内阁府于2014年制定的新创新创造计划——SIP（Cross Ministerial Strategic Innovation Promotion Program）项目下实现的。

在《关于科学技术创新创造推进费的基本方针》（2014年5月23日，综合科学技术·创新会议）中，对于设立SIP项目的目的表述如下：

“综合科学技术·创新会议作为创建‘最适合创新的国家’的指挥塔，需要采取切实措施，大幅强化指挥塔功能，使其在权限和预算两方面都能发挥前所未有的强大驱动力。综合科学技术·创新会议···（中略）···需要更直接地采取行动，消除府省之间的纵向分歧，加强产学官合作，推动从基础研究到技术成果转化的快速衔接等”。

“在统筹各府省的举措的同时，有必要大幅强化综合科学技术·创新会议的战略推进功能，以使创新跳出该框架的限制。作为其中一环，综合科学技术·创新会议不局限于府省的框架，而是创建了自行重点分配预算的“战略性创新创造项目”（SIP），来解决关键技术的开发等重要课题”。

作为实现这一政策构想的手段，综合科学技术·创新会议，即新称为“科学技术创新创造推进费（以下简称推进费）”，自行重点分配预算，并制定了预算机制，以便长年稳定地实施项目。此外，为了推进包括规制·制度改革在内的措施，SIP项目超越府省以及领域的框架，着眼于从基础研究到成果转化（实用化·商业化），通过将研发计划的制定和实施委托给综合科学技术·创新会议任命的项目总监（PD），进行了传统政府研发项目中没有的制度设计。

以上主要制度因素保障SIP“能源载体”项目能够实现从基础研究到成果转化的综合研发，探索NH₃作为零碳燃料和氢能载体的潜力，并取得以技术创新为驱动的创新成果。

2 SIP“能源载体”项目的实施体制

在SIP“能源载体”项目中，村木茂（时任东京瓦斯（株）副会长）被任命为主PD。辅佐PD的副PD由秋鹿研一（东京工业大学名誉教授）和盐泽文朗（本文笔者）担任。SIP“能源载体”项目的推进体制如【图1】所示。这恰巧是一个由产学官界人士联合的推进体制。

3SIP“能源载体”的目的和项目概述

SIP“能源载体”于2014年启动，是SIP第一期（2014～2018年度）采用的10个主题之一。

SIP“能源载体”项目的目标是加强与氢制造、运输和储存用载体及其利用相关的技术开发，以构建零碳氢价值链【图2】。

为此，项目成立之际，除了内阁府之外，推动实施相关研发主题的经济产业省和文部科学省也参加了讨论，选定了SIP“能源载体”项目的新研发主题，并建立了加强与相关研发活动合作的体制。此外，根据该协议，2013年度开始的科学技术振兴机构（JST）ALCA（尖端低碳化技术开发）的主题——“关于能源储存、运输、利用等的创新性技术开发”将逐步停止活动，向SIP“能源载体”过渡。

其结果是，包括SIP“能源载体”项目在内的日本氢能相关研究的全景图如【图3】所示：从ALCA过渡而来的与NH₃相关的研发便是SIP“能源载体”项目；而液化氢和MCH的研究开发主题将由SIP“能源载体”项目和经济产业省、资源能源厅共同实施。

从上述发展历程可以看出，SIP“能源载体”项目以与NH₃相关的研发而广为人知，但实际上，除了与NH₃相关的主题，还在进行与液化氢和MCH相关的研发。

SIP“能源载体”项目在2014～2018年的5年间，每年投入约30亿日元（约1.75亿元）的政府资金。NH₃相关主题的成果在之前的连载（技术成果在连载四）中已经有所介绍，而与液化氢和MCH相关的研发也取得了以下重要成果。

关于液化氢，液化氢装卸系统的开发取得重要成果。由于液化氢极易汽化且极易爆炸，因此需要保持-253℃的极低温度来保证装卸安全，为此需要特殊的装卸设备。SIP“能源载体”项目旨在开发该设备，并制定了操作步骤说明书，以便液化氢运输船的机组人员能够正确安全地使用装卸装置。并且，为了使其可用于国际运输，已开始国际标准化的制定。

关于MCH，为了有效利用MCH易于长距离运输的优点，将目光投向可以从MCH中提取并精制氢气的小型模块化装置的开发，其可以安装在加氢站（ ST）等相对狭小场所。

此外，在SIP“能源载体”项目实施过程中，一些研发主题被暂停或中止。在SIP“五年内必须完成技术验证并展开社会实施”这一严格条件下，这些暂停或中止的研发主题包括：

（a）被判定为在此期间无法达到实证阶段的主题（利用太阳能热制造氢/NH₃技术的开发、MCH的电解合成等）；

（b）因预计开发目标设备和系统尚不具备社会实施环境，停留在要素技术开发和原型设备开发阶段的主题（氢发动机、MC利用氢ST等；

（c）受限于研究预算，不得不降低开发优先度的主题（氢燃烧技术开发、NH₃利用氢ST）等（参照【图4】）。

另外，在（a）类主题中，有一部分曾经是ALCA的主题，受到ALCA中止并向SIP过渡的影响，研究实施期不得不减半（ALCA设定的项目实施期间为10年左右），因而无法完成。制度的变化会对项目开展造成巨大影响这一点值得反思。

SIP“能源载体”项目不仅关注与硬件相关的研究开发，还关注开发成果的社会实施，致力于相关的海外情况调查、经济性·社会性分析评估、社会实施基础建设，以及与海外相关机构的积极信息交流等。项目成果体现在日本能源经济研究所、IEA（国际能源机构）等进行的经济性分析（连载六）、GAC（绿氨联盟）（连载八）、能源载体的特性分析（连载九）、能源载体安全性相关的风险评估报告等中，为研究开发成果的社会实施作出贡献。

4 SIP“能源载体”项目的成功因素和未来课题

SIP“能源载体”项目之所以能取得举世瞩目的巨大成果，得益于SIP的制度设计，包括：

1）项目期间以五年为限，在引入外部评价的同时，主要由各主题的PD领导研究开发计划的制定和实施；

2）通过创设“推进费”制度，保证项目期间每年可稳定获得约30亿日元（约1.75亿元）的研发资金等。

然而更重要的因素是，通过以上制度设计，募集到了大量承担SIP“能源载体”项目，发挥关键作用的人才。

下面介绍一些具体事例。村木PD一方面坚持在项目结束时完成技术实证的目标，灵活合理调配资源；另一方面，在项目实施过程中，独立判断是否有必要暂停或中止研发。在此前的政府主导的项目实施系统中，由于一切决策均需要相关部门做出判断，要做到这一点并非易事。

村木PD拥有化学知识、一流的企业经营经验和出色的沟通能力，成为项目运营、与日本和海外相关机构建立信息交流和合作关系的重要原动力。

另外，作为SIP“能源载体”项目个别研究主题的研究负责人，笔者（盐泽文朗）有幸与其他研究人员进行了交流。其中，带领NH₃直接燃烧研究团队的东北大学小林教授，不仅是世界上屈指可数的燃烧科学的研究者，而且在团队的管理和运营上也发挥了巨大的作用。为了加速已初见成效的NH₃燃烧技术研究，并扩大研究资源，该研究团队最终发展为由12个研究机构组成的超过100人的团队。

此外，小林教授将该团队聚集在一起，成功推动了大学的燃烧机理研究和企业的燃烧设备设计之间的信息交流和有效合作，从而成功开发出了有科学依据、可社会实施的NH₃燃烧技术。

在SIP“能源载体”项目的研究管理实践中，优秀而热情的管理人员发挥的作用同样不容忽视。在SIP“能源载体”项目中，管理法人JST设立的“‘能源载体’事务所”进行了研究资金、成果的进展管理、以及普及·宣传等工作。该事务所还从了解技术的公司借调员工，并使其与JST员工共同负责项目的运营。这些员工通过跟踪所负责的研究主题的状况，使研究团队能够尽早解决所面临的问题，并根据PD进行研究资源的分配。

该研究管理团队因SIP“能源载体”项目的结束而解散，但SIP“能源载体”项目实施的各研究主题的研究成果已由该团队整理，可在JST网站上阅览。然而，十分遗憾的是，团队中有很多人已经离开了JST，随着时间的流逝，无法被记录下来的经验和教训将逐渐流失（这也是本文笔者开始连载的动机之一）。

此外，还有一些值得反思的地方。

为了实现SIP“通过研发成果的社会实施来进行创造创新”的目标，通常需要与政府间的政策协调。SIP的一大特点是PD可以在项目推进中发挥强有力的领导作用，但是将与政府间的政策协调也委托给民间出身的PD，不仅对PD来说负担过重，也不符合政府一贯的工作方式。

在推进SIP“能源载体”项目的开展和社会实施的措施中，村木PD花费了大量精力和时间，特别是在确保与拥有能源政策管辖权的资源能源厅的合作和协调方面，对村木PD而言是沉重的负担。

针对这些问题，按照SIP创设时的构想，综合科学技术·创新会议需要做出积极而有力的调整，以发挥“创新创造指挥塔”的作用。为此，作为手段之一，于2017年构筑并整备了一套机制，即每年以内阁会议决定的形式，府省全体汇总并更新“综合创新战略”。为了使这一职能如期发挥作用，需要进一步强化内阁府政策调整相关的实务能力。需要明确的一点是，研究成果的社会实施过程中的政府间政策协调，不应当成为PD的负担，而是内阁府的重要职责。

5结语

综上所述，SIP“能源载体”项目在前所未有的制度设计下成功实现了其目标。但是，不能忘记这一成功得益于许多人（可以说是所有人）的活跃和贡献。

---

翻译：李释云

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

更多精彩内容，欢迎点击关注！

点击这里阅读原文