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Giappone: la nuova Nazione a favore dell’idrogeno

Il Giappone è stato il primo Paese ad adottare una “strategia di base sull’idrogeno” e ora vuole diventare una “società dell’idrogeno”. Si prevede che entro il 2030 il mercato nazionale dell’idrogeno cresca di 56 volte raggiungendo 408,5 miliardi di yen (circa 3,7 miliardi di franchi svizzeri) offrendo interessanti opportunità commerciali.

Tokyo, Giappone

Vi sono alcuni Paesi che promuovono attivamente l’idrogeno come vettore energetico versatile che può essere prodotto a fronte di basse emissioni di CO2. Gli sviluppi in Giappone, che intende raggiungere una posizione pionieristica in questo campo, sono comunque particolarmente interessanti da seguire. L’Hydrogen Ministerial Meeting svoltosi a Tokyo in autunno ha riunito più di mille partecipanti tra cui ministri, imprenditori ed esperti, per discutere di regole globali per la produzione e la vendita di gas liquefatto e di tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS).

La strategia di base adottata dal Giappone sull’idrogeno

Il Giappone è stato il primo Paese ad adottare una “strategia di base sull’idrogeno” già nel 2017. La strategia mira principalmente a raggiungere la parità di costi con i combustibili concorrenti, come la benzina nel settore dei trasporti o il gas naturale liquefatto (GNL) nella produzione di energia elettrica, e comprende l’intera catena di distribuzione dalla produzione alle applicazioni di mercato a valle.

A tal fine, già sei anni fa il governo ha iniziato ad investire in ricerca e sviluppo e a fornire, tra l’altro, un sostegno alla produzione di idrogeno a basso costo e a emissioni zero. Altri obiettivi erano l’ampliamento dell’infrastruttura dell’idrogeno interna al Giappone per l’importazione e il trasporto all’estero e un aumento dell’uso dell’idrogeno in vari settori come la mobilità, la cogenerazione di energia elettrica e termica e la produzione di energia elettrica.

Eppure, anche in Giappone il mercato dell’idrogeno non è ancora economicamente conveniente. Attualmente, quasi tutte le tecnologie dell’idrogeno e delle celle a combustibile dipendono in gran parte da finanziamenti pubblici. Il prezzo al dettaglio dell’idrogeno è ora di circa 100 yen al metro cubo (yen/Nm3). L’obiettivo a lungo termine è di ridurlo a 30 yen/Nm3 entro il 2030 e a 20 yen/Nm3 entro il 2020.

Previsto un aumento delle cooperazioni internazionali

La strategia intrapresa dal Giappone potrebbe avere ripercussioni positive a livello globale e in particolare contribuire alla creazione di nuove sinergie per quanto riguarda il commercio internazionale dell’energia e la cooperazione in ambito commerciale. Questi partenariati saranno fondamentali per promuovere lo sviluppo e rendere più accessibili le tecnologie.

Le aziende giapponesi sono già impegnate in progetti internazionali relativi all’idrogeno come nel Brunei, in Norvegia e in Arabia Saudita. Proprio di recente anche la Kawasaki Heavy Industries ha annunciato come progetto pilota per il 2020/2021 la costruzione, nello stato australiano del Victoria, di un impianto di liquefazione, di un impianto di stoccaggio e di un terminale di carico per l’esportazione di idrogeno verso il Giappone.

Il fatto che l’idrogeno sia ricavato dalla lignite, come nel caso dell’Australia, non sembra destare preoccupazione. La priorità assoluta del governo giapponese è fare in modo che l’idrogeno diventi un vettore energetico più economico e dunque più interessante per il settore industriale. Secondo la roadmap definita dal Ministero dell’Economia, del Commercio e dell’Industria giapponese, il Paese prevede che le tecnologie a idrogeno diventeranno redditizie entro il 2030. Solo a partire da quel momento il governo del Sol levante intende concentrarsi maggiormente sulla produzione di idrogeno a emissioni zero.

Un valido esempio di produzione di idrogeno verde è il progetto Fukushima Hydrogen Energy Research Field (FH2R), il cui completamento è previsto per la prossima primavera e che diventerà il più grande impianto al mondo per la produzione di idrogeno da fonti energetiche rinnovabili. Potendo contare su un impianto di produzione di idrogeno da 10’000 kW che utilizza energie rinnovabili come quella solare, il progetto produrrà ogni anno fino a diverse centinaia di tonnellate di idrogeno.

Crescita del mercato fino a 408,5 miliardi di yen entro il 2030 e particolare attenzione ai distributori di idrogeno

Secondo uno studio condotto nel 2019 dalla società di ricerche di mercato Fuji Keizai, il mercato dell’idrogeno in Giappone dovrebbe crescere di 56 volte raggiungendo 408,5 miliardi di yen (circa 3,7 miliardi di franchi svizzeri) entro il 2030. L’aumento della domanda di idrogeno avrà un impatto particolare sul mercato delle stazioni di rifornimento di idrogeno, un mercato per cui si prevede entro il 2030 una crescita di 6,5 volte fino a 37,2 miliardi di yen (circa 328 milioni di franchi svizzeri). Il numero di distributori passerà dagli attuali 111 a circa 581 entro il 2025, e poi a 1’321 in tutto il Giappone entro il 2030.

Toyota, Honda, Nissan, Tokyo Gas e Iwatani Corp., insieme ad altre sei aziende tra cui sviluppatori di infrastrutture giapponesi e società di investimento, hanno costituito la joint venture “Japan H2 Mobility (JHyM)” nel 2017 per accelerare la diffusione dei distributori di idrogeno in tutto il Giappone con l’aiuto di sussidi statali. In collaborazione con il governo giapponese, JHyM prevede di costruire un totale di 80 nuove stazioni di rifornimento entro l’inizio del 2022. La joint venture conta ora più di 20 aziende partecipanti.

L’Association of Hydrogen Supply and Utilization Technology (HySUT) richiama l’attenzione sul fatto che per aumentare il numero di distributori di idrogeno sono necessari sia una riduzione dei costi sia un aumento dell’affidabilità. Uno dei fattori più importanti per raggiungere questo obiettivo sarebbe la creazione di una catena di distribuzione in cui tutti i componenti delle stazioni di rifornimento, come l’unità di produzione, il pannello di controllo, i dispositivi di sicurezza e il distributore sono offerti secondo standard uniformi per i componenti a idrogeno, cosa che al momento non avviene. La definizione di standard uniformi contribuirebbe anche ad accorciare i tempi di progettazione e produzione e a garantire maggiore flessibilità per combinare tra loro componenti di produttori diversi.

Il governo giapponese intende inoltre riformare le attuali normative per agevolare l’ulteriore costruzione di stazioni a idrogeno. A febbraio 2018, ad esempio, il METI (Ministero dell’Economia, del Commercio e dell’Industria giapponese) ha iniziato ad allentare le disposizioni normative in materia di sicurezza antincendio che in passato avevano ostacolato l’espansione di tali distributori. I gestori delle stazioni di servizio potranno così installare distributori di idrogeno nelle immediate vicinanze delle stazioni di rifornimento convenzionali, integrando così la nuova tecnologia nei siti esistenti.

Secondo la roadmap adottata dal Giappone, entro la fine del 2020 i costi di riparazione e gestione delle stazioni di rifornimento di idrogeno saranno dimezzati rispetto al 2016 e ulteriormente ridotti entro il 2025, grazie alle innovazioni tecnologiche. Questo corrisponde a maggiori opportunità anche per i prodotti esteri che consentono di tagliare i costi.

Aumenta l’uso delle celle a combustibile in vari settori

I veicoli alimentati a celle a combustibile nel mondo erano pari a 12’900 alla fine del 2018, di cui circa un quarto prodotto da aziende giapponesi, tra cui spiccano Honda e Toyota. Secondo lo studio di Fuji Keizai, entro il 2030 l’uso in Giappone di veicoli con celle a combustibile integrate aumenterà fino a 636’900 mezzi, composti nello specifico da 621’000 automobili, 1’300 autobus e 14’600 carrelli elevatori. La roadmap del governo giapponese prevede una riduzione dei premi di prezzo per i veicoli a celle a combustibile rispetto ai veicoli ibridi da 3 milioni di yen (circa 26’500 franchi svizzeri) a 0,7 milioni di yen (circa 6’200 franchi svizzeri) entro il 2025.

Al fine di aumentare il livello di accettazione generale da parte della popolazione rispetto all’idrogeno, i veicoli a celle a combustibile saranno utilizzati come mezzi di trasporto ufficiali anche durante le Olimpiadi estive di Tokyo 2020. Il Giappone punta infatti a impiegare 100 autobus a celle a combustibile, mentre Toyota fornirà 500 delle sue Mirai per il trasporto tra le diverse sedi. Inoltre, l’energia a idrogeno proveniente da Fukushima sarà utilizzata attivamente per il villaggio olimpico, che fungerà da modello per la realizzazione di una società dell’idrogeno.

La Toyota Motor ha recentemente messo in opera presso il suo stabilimento di Motomachi dei generatori solari compatti a idrogeno (“SimpleFuel”) in previsione di una crescente domanda di carrelli elevatori alimentati a celle a combustibile. Utilizzando un generatore di questo tipo si possono rifornire di carburante 7-8 carrelli elevatori a celle a combustibile al giorno. L’azienda prevede di sostituire i suoi attuali carrelli elevatori con altri alimentati a idrogeno per ridurre le emissioni di CO2 del suo stabilimento di produzione.

Un altro progetto a breve termine è rappresentato da un treno a idrogeno; la JR East Japan ha infatti annunciato lo sviluppo di un convoglio ferroviario alimentato da un sistema ibrido che combina celle a combustibile e batterie agli ioni di litio. I primi test sono in programma per il 2021. La JR East spenderà circa 4 miliardi di yen (35,3 milioni di franchi svizzeri) nello sviluppo di questo treno a due vagoni e prevede di mettere in commercio i treni a celle a combustibile entro il 2024. Il treno raggiungerà una velocità massima di 100 km/h e dovrebbe percorrere circa 140 chilometri per ogni cartuccia di idrogeno. I test si svolgeranno su diverse linee della JR East nell’area metropolitana di Tokyo.

Per quanto riguarda il settore del mercato nazionale, aziende come Panasonic stanno producendo celle a combustibile per case unifamiliari, le cosiddette “Ene Farms”, che le aziende municipalizzate di erogazione del gas sviluppano da dieci anni insieme a gruppi tecnologici. Questi sviluppi tecnici hanno ormai segnato un progresso tale per cui le attività sono ormai completamente indipendenti dai sussidi statali e le aziende hanno avviato le esportazioni anche verso i mercati esteri.

Anche le celle a combustibile per edifici di più grandi dimensioni stanno lentamente diffondendosi. La Toshiba Energy Systems & Solutions ha recentemente iniziato a fornire celle a idrogeno H2One™ a stazioni, hotel e stadi di baseball, nonché al suo nuovo cliente Asahi Breweries. H2One™ è un sistema autonomo completamente integrato, privo di CO2 e rispettoso dell’ambiente.

Opportunità di mercato per le aziende svizzere

Nei prossimi anni si prevede una forte crescita del mercato dell’idrogeno in Giappone. Entrando tempestivamente sul mercato, i produttori svizzeri di questo settore, e in particolare i produttori di componenti per stazioni di rifornimento di idrogeno, potrebbero assicurarsi un vantaggio importante: quello di stabilire un contatto con le aziende giapponesi ancor prima che le catene di distribuzione in questo settore siano definitivamente stabilite.

“L’International Hydrogen and Fuel Cell Expo” (FC Expo), che si svolgerà durante la “Smart Energy Week” a Tokyo, sarà una buona occasione per farsi una prima idea del mercato giapponese:

https://www.fcexpo.jp/en-gb/about.html (prossime date: dal 26 al 28 febbraio 2020)

Giappone: la nuova Nazione dell’idrogeno

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