日本“氢能社会”发展战略与现状梳理

2018-08-24 15:19:51 全球技术地图  点击量: 评论 (0)
日本政府在《能源基本计划》中将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源,并提出建设“氢能社会”的愿景,希望通过氢燃料电池实现氢能在家庭、工业、交通甚至全社会领域的应用,从而实现真正的能源安全以及能源独立。

日本家用燃料电池热电联供系统(ENE-FARM)制造商主要有爱信精机、松下、东芝三家。三家公司产品发电效率均可达40%,总效率高达90%以上,耐用时间超过8万小时,启动时间只需1-2分钟,可按需求并网使用。据悉,用户使用ENE-FARM系统每年可节省的照明和取暖费用约6万元。

在销量方面,2014年ENE-FARM全球销量11万套,售价149万日元(大约8.7万人民币)。2017年5月,ENE-FARM全球销量突破20万套。对此,日本政府提出在2030年之前实现约相当于日本一成家庭的530万套的销售目标。

2.业务用/产业用燃料电池

业务用/产业用燃料电池与家庭用燃料电池工作原理相似,都是通过在燃料电池中氢气和氧气发生化学反应来发电,不同的是业务用燃料电池更多的是将城市煤气作为燃料制取氢气。

业务用燃料电池的输出功率从几千瓦到几兆瓦都有,通常使用的燃料电池种类有磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)等。

3.燃料电池车

日本燃料电池车商业化较为成功的主要有丰田和本田两家厂商。

丰田FCV燃料电池4座商业车MIRAI于2014年12月在日本上市。该车百公里加速时间约为10秒,最大续航里程超过482英里(约700公里),补充氢燃料3分钟。2015年产700辆,2016年产2000辆,预计2020年达年产3万辆。丰田计划在2025年前让燃料电池车售价降至约2万美元。

丰田FCV燃料电池车MIRAI

本田FCV燃料电池5座商业车Clarity于2016年3月在日本上市,其最大功率为100kW(136PS),最大续航里程将达到700公里,补充氢燃料仅需3分钟。

本田FCV燃料电池车Clarity

氢燃料电池车相比传统汽车来讲,价格较贵。日本政府为促进氢能源的普及,对每位购买燃料电池车的消费者提供补贴。就2016年的市场情况来看,丰田的Mirai车售价670万日元/辆,补贴202万日元/辆;本田Clarity Fuel Cell车售价709万日元/辆,补贴208万日元/辆。

在销量和加氢站建设方面,2016年,日本氢燃料电池车销量1000辆,已建成100座加氢站。2026年,政府计划完成200万辆氢燃料电池车的销售目标以及1000座加氢站的建设目标。

四、现实意义

在《未来能源主角:氢能发展历程与产业链梳理》中,我们从氢能生命周期的角度分析出氢能的特点:

(1)来源广,不受地域限制;

(2)是非常优秀的储能介质;

(3)对大气污染小,甚至可做到零污染;

(4)用途广泛,既可用于发电发热,还可用于大中规模储能以及交通燃料。

无论是电力、燃油还是氢能,都是由自然界中的一次能源转化而来的二次能源。它们作为能够使能源在社会生活中以商品的形式输送以及应用的载体,其配置比重深刻的影响着能源应用结构,同时也与本国的能源分布、获取方式、地域人口等特点密不可分。

日本作为一次能源极度匮乏的国家,既不具备大规模修建光伏风电水电的条件,在福岛核电站事故后,核能的推进也是阻力重重,这种能源主要依赖于进口的现状使得其能源安全问题以及地缘政治的风险一直备受关注。而日本人口密度大、地域面积小,对氢能的运输以及加氢站的建设都比较有利。

因此,日本政府在《能源基本计划》中将氢能源定位为与电力和热能并列的核心二次能源,并提出建设“氢能社会”的愿景,希望通过氢燃料电池实现氢能在家庭、工业、交通甚至全社会领域的应用,从而实现真正的能源安全以及能源独立。

作者丨张欢欢

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