日本的氫能產業發展現狀綜述

　　日本氫能及燃料電池技術研發與應用處于世界領先水平，其燃料電池技術專利數世界第一，家庭用燃料電池系統商業化程度較高，燃料電池已經開始了規模化推廣。

　　1.技術研發領先。日本新能源產業的技術綜合開發機構(NEDO)從1981年開始進行燃料電池研究，包括磷酸燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）和固體高分子燃料電池（PEFC），其后進行了氫能利用的相關技術開發、燃料電池技術和可再生能源的儲存、運輸技術研究。日本政府對氫能和燃料電池的技術研發支持主要以向日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）投入專項科研經費為主，同時，豐田、三洋電機、東芝等公司從20世紀90年代起就開展了燃料電池車整車及動力技術的研發。

　　日本的豐田和本田是氫燃料電池車的先驅,車輛具體參數如下表所示。經過多年探索，日本燃料電池汽車的功率密度已達到3.1kW/L,續航里程達到650～700km，車載供氫系統技術路線逐步將儲氫壓力由開始的35MPa發展到目前的70MPa。其中，豐田已經上市的燃料電池車以及本田、日產即將上市的燃料電池轎車均采用70MPa車載供氫系統。

　　2.氫氣制備仍以傳統能源制氫為主。日本目前主要的制氫方式為工業副產氫和煤制氫，根據《氫和燃料電池戰略路線圖》計劃，2030年前日本將實現氫海外進口量達到200億-300億標準立方米。

　　3.氫氣儲運以氣態為主，同時重視液氫發展。日本在發展氫燃料電池汽車和加氫網絡上選擇了高壓氫的技術路徑，日本車企在碳纖維方面有著世界領先的技術，可以利用碳纖維纏繞技術大幅提高氣瓶的耐壓性能。

　　日本支持液氫發展，巖谷的液氫市場占有率為100%，目前在日本擁有三座液化工廠（千葉、山口、大阪），液氫總產能達到了20噸/天；川崎重工的氫能產業鏈布局是為日本打造無碳氫能供應鏈，通過化石能源結合碳捕捉技術獲得氫氣，通過電轉氣技術將可再生電力電解水獲得氫氣。

　　4.應用方面，燃料電池車應用普及。截至2017年3月，日本有1800輛氫燃料電池轎車和2輛氫燃料電池大巴運營。日本計劃在2020年、2025年和2030年分別有4萬輛、20萬輛和80萬輛燃料電池轎車運營。

　　5.加氫站數量全球第一。截至2017年底，日本共有加氫站95座，其中移動式加氫站35座，規劃中的加氫站數量為13座。

　　6.家用燃料電池應用普及程度較高。家用小型熱電聯產裝置(CHP)是日本目前普及率最高的氫能裝置。不過這種裝置并不是直接采用氫氣進行發電，而是將液化石油氣或者液化天然氣先重整制成氫氣，之后通入燃料電池進行反應發電，并將反應的余熱用來加熱水。日本從2009年開始推廣燃料電池到2017年3月，已經取得了194710臺的銷量，而隨著技術的進步和成熟，家用燃料電池的成本和售價也在不斷下降，單個燃料電池熱電聯產系統的售價從2009年的303萬日元（約合人民幣15.15萬元）下降到2017年的160萬日元（約合人民幣8萬元），成本下降約一半。日本計劃到2020年、2030年分別安裝140萬座和530萬座這種家用微型熱電聯供燃料電池系統。

　　由于在研發及試驗考核方面做了大量工作，日本曾主導2013年6月頒布的世界安全法規標準中燃料電池汽車的統一標準的制定工作。豐田、本田和日產已經形成了氫燃料電池車的聯盟，通過氫燃料電池車的標準化，間接的要求加氫設施、其他零部件等和他們的車相一致，日本的氫燃料電池汽車市場已經形成了統一的技術標準。近年來，以日本廠商為中堅，世界主要汽車廠商的燃料電池汽車產業聯盟已經建立，為此，歐美主要汽車廠家的技術路線也將與日本趨同。例如，豐田與寶馬，日產與戴姆勒、福特，本田與通用等，技術路線將非常接近。

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