《TECHNOLOGICAL FORECASTING AND SOCIAL CHANGE》:Acknowledging while doubling down: Japan's responses to uncertainty in the hydrogen sector
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日本通过“缓冲”“韧性”“减少”和“重塑”四种策略应对氢能不确定性,研究结合35份访谈及政策文件,揭示其制度环境如何促进风险共担与渐进调整,但亦导致僵化与合法性争议,为能源转型研究提供新视角。
安德烈亚·富纳罗|格雷戈里·特伦彻
日本京都大学全球环境研究研究生院
摘要
随着21世纪20年代市场和技术的不确定性增加,全球对氢能的期望重新评估,日本加大了公共支持框架的建设和扩展力度。本文结合了关于不确定性政治学和创新管理的学术研究成果,分析了日本公共和私营部门如何应对氢能领域的不确定性。数据来源包括35次访谈、政策文件、咨询委员会记录以及133篇媒体文章。研究结果表明,日本的氢能相关方承认并积极管理不确定性,而非忽视它。主要应对策略有四种:(1)防护(通过财政和产业政策缓冲风险);(2)韧性(追求并维持多种技术和供应选择);(3)减少不确定性(加速需求创造);(4)重塑市场与标准。这些策略的形成受到日本制度环境的影响,该环境通过促进技术-产业网络内的风险共享以及通过协商实现渐进式变革来支持不确定性管理。虽然这些制度条件有助于不确定性管理,但也带来了僵化问题,并引发了合法性方面的担忧。本文通过探讨不确定性管理如何影响特定氢能技术的选择,为能源转型和创新研究做出了贡献。我们认为,不确定性管理反映了协调、风险共享和调整的制度化模式,这对能源转型的速度和方向具有重要影响。
引言
根据国际能源署的“2050年净零排放”愿景,本十年内每年对低排放氢能的投资需达到500亿美元(IEA,2024年)。然而当前趋势远未达到这一目标:尽管2024年投资增长了60%,但2025年全球宣布的氢能项目总投资仅约为80亿美元(IEA,2025年)。由于成本高昂和难以找到买家,许多项目被推迟或取消(Hydrogen Central,2025年;Wood Mackenzie,2024年)。自2020年以来,投资者信心下降导致全球氢能目标下调,包括电解槽产能(如葡萄牙、希腊和智利)、燃料电池汽车(如韩国)以及氢能在工业、交通和发电领域的应用(IEA,2024年)。
然而,日本的态度更加坚定。政府对氢能的支持从2010年至2019年的年均460亿日元(3亿美元)增加到2020年至2040年计划项目的年均1840亿日元(12亿美元)。1特别是,日本政策制定者推出了慷慨的“差价合约”(CfD)来刺激需求,其提供的年度财政支持是英国同类措施的8倍,法国的6倍,澳大利亚的5倍。2
日本长期以来一直被视为氢能领域的领先者(Behling等人,2015年)。2017年,日本成为首个制定国家氢能战略的国家,并实施了多项公共支持的氢能生产和利用试点项目(Trencher和Van der Heijden,2019a)。2025年发布的《第六次战略能源计划》设定了雄心勃勃的目标:到2030年氢能消费量从每年200万吨增加到300万吨,到2050年增加到2000万吨,其中超过一半依赖进口(IEA,2024年)。
然而,日本的氢能战略面临复杂挑战。批评者认为,该战略为不确定的氢能行业提供了过度财政支持,同时忽视了其他优先技术(如蓝氢[由化石燃料通过碳捕获技术生产]和在燃煤电厂中与氨[氢的衍生物]共燃)的减排效果(REI,2022年;Adhiguna,2023年)。
与其他新兴能源领域一样,氢能产业的发展不仅取决于技术和经济准备情况,还取决于各方对氢能市场发展不确定性的认知和应对方式,包括需求形成、成本走势和长期可行性等问题(DeMartino等人,2024年;Upham等人,2020年)。但在能源转型和创新研究中,不确定性往往被视作次要因素,尽管也存在一些例外(Li和Pye,2018年;Bornemann等人,2016年)。在氢能相关文献中,虽然不确定性被视为市场发展的障碍(Upham等人,2020年;Carlson和Trencher,2024年),但很少关注公共和私营部门如何应对这些不确定性。这一差距很重要,因为不确定性持续存在,而且氢能的认知往往基于过于乐观或悲观的叙事,这些叙事反过来又会影响不确定性本身,使其成为社会科学研究的重要领域。
为填补这些空白,本研究探讨了:日本的政策如何应对氢能领域的不确定性?
本文借鉴了不确定性政治学(Beckert,2016年;Scoones,2024年)和创新管理(Jalonen,2012年)的研究成果,将不确定性视为塑造氢能发展的核心条件,而非次要约束。它将不确定性治理定义为一系列在特定国家制度环境和政治经济背景下形成的应对措施,这些不确定性涉及技术、经济、政治、商业和社会多个维度,并且相互强化(Carlson和Trencher,2024年;Upham等人,2020年)。
我们的研究基于对研究人员、行业人士和政府官员的35次访谈,以及对国家战略(2010-2025年)、政府咨询委员会记录和《日经新闻》133篇新闻文章的分析。
研究发现,日本的关键利益相关者并未忽视不确定性,而是通过防护、韧性、减少和重塑等策略积极应对。这些发现反驳了某些批评观点,即日本雄心勃勃的政策忽视了氢能领域的不确定性(例如BloombergNEF,2023年)。本文通过展示不确定性如何同时作为障碍和推动未来导向能源战略的力量,推动了能源转型研究的发展。不确定性管理不能简单视为技术性操作,而是反映了协调、风险共享和调整的制度化模式,对能源转型的速度和合法性具有实质影响。
本文结构如下:第2节提供概念框架,第3节介绍背景,第4节阐述方法论,第5节和第6节呈现研究结果,第7节讨论该案例对氢能和能源转型研究的启示,第8节总结主要发现。
部分摘录
从政治和创新的视角看不确定性
能源转型研究通常将不确定性视为可通过更好数据或预测来量化和管理的变量(例如Fazeli等人,2022年)。这些方法借鉴了弗兰克·奈特的经典区分,将风险定义为可测量和概率性的,将不确定性定义为不可预测和开放的(Runde,1998年)。最近的政治经济学、生态经济学和科学技术研究强调,不确定性也是一种
背景:日本不断发展的氢能战略
要理解日本如何应对氢能不确定性,需要梳理其氢能政策的演变过程。日本的氢能政策始于20世纪70年代,经历了三个核心目标:能源安全、产业竞争力以及自2010年代以来的脱碳。在这些阶段中,氢能始终被视为解决结构性能源挑战的未来导向方案。
1974年石油危机后,“阳光计划”启动了大规模的公共投资
方法论
本研究采用定性研究方法(图3)。2025年4月至9月,第一作者对日本氢能领域的关键利益相关者进行了35次半结构化访谈。样本包括14名研究人员、13家公司代表和8名政府官员(5名国家级、3名地方级)。受访者通过目的性抽样和滚雪球抽样方法确定。
发现:应对氢能不确定性
本节描述了日本公共和私营部门如何应对氢能领域的不确定性。在分析哪些不确定性被识别后,重点讨论了四种主要策略:防护、韧性、减少和重塑;所有六种策略的示例见附录A.4。
合法性问题
在日本,这些应对氢能不确定性的措施引发了合法性争议。主要批评集中在环境影响方面,尤其是对依赖化石燃料的路径的持续依赖。批评者认为,日本对蓝氢和氨共燃的重视可能会通过延长煤炭和天然气基础设施的使用而延缓深度脱碳(例如REI,2022年;FEJ,2022年)。这些担忧与不确定性治理密切相关。
讨论
2017年底日本氢能政策发布三个月后,《日经新闻》的一位专栏作家评论道:“不确定性是可能性的另一面”(
日经新闻,2018年3月30日)。近十年后,不确定性依然存在,但其背后的可能性尚未完全显现。然而,关于氢能未来的不确定性已积极影响了日本的技术路径选择。例如,多方向的发展使氨成为
结论
本文研究了日本如何应对氢能市场发展的不确定性。研究发现,公共和私营部门高度意识到不确定性,并通过四种主要策略积极管理:(1)防护通过绿色创新基金、差价合约和过渡债券等公共财政工具创建制度和物质缓冲;(2)韧性通过多种技术和供应选择增强灵活性;(3)减少通过加速需求创造降低不确定性;(4)重塑通过影响全球市场和标准调整发展方向。
CRediT作者贡献声明
安德烈亚·富纳罗:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化设计、资源整理、项目管理、方法论设计、资金筹集、数据分析、概念构建。格雷戈里·特伦彻:撰写——审稿与编辑、验证、监督。
伦理审批
所有访谈均获得受访者知情同意,并遵守京都大学伦理准则。
资金支持
本研究得到了日本学术振兴会(JSPS)的博士后奖学金支持(编号:PE24748)。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。
安德烈亚·富纳罗是京都大学全球环境研究研究生院的JSPS博士后研究员,她的研究聚焦于能源转型的政治经济学和地理学,特别是资源治理和产业政策对脱碳路径的影响。