1981年，日本啟動了燃料電池的開發(fā)。1990年，豐田等汽車制造商開始開發(fā)燃料電池車，至今，日本已在燃料電池和氫能技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域已走在了世界前列。

“氫能社會”國家戰(zhàn)略主導(dǎo)

日本政府在《能源基本計劃》中將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，并提出建設(shè)“氫能社會”的愿景，希望通過氫燃料電池實現(xiàn)氫能在家庭、工業(yè)、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用，從而實現(xiàn)真正的能源獨立。日本政府對氫和燃料電池的技術(shù)開發(fā)支持以國家為主導(dǎo)，以向新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）投入專項科研經(jīng)費為主。

從1981年開始，NEDO加大了對磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池和固體高分子燃料電池的投入。除燃料電池之外，NEDO還進行氫能源利用相關(guān)的技術(shù)開發(fā)，并以大城市為中心在2015年建成約100座加氫站。此外，NEDO也對氫發(fā)電技術(shù)以及制氫、儲氫、運氫等與氫全產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的新技術(shù)進行研究和開發(fā)。

2014年，在日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省的《氫能燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》中，詳細描述了氫能源研發(fā)推廣的三大階段以及每個階段的戰(zhàn)略目標：首先，從當前到2025年，快速擴大氫能的使用范圍；其次，2025年至2030年，全面進入氫發(fā)電和建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng)；最后，從2040年開始，確立零二氧化碳的供氫系統(tǒng)。

豐田第一臺商用燃料電池汽車“MIRAI”于2014年12月上市。該車百公里加速時間約為10秒，最大續(xù)航里程超過700公里，氫燃料補充只需3分鐘，預(yù)計2020年達年產(chǎn)3萬輛，計劃在2025年前讓燃料電池車售價降至約2萬美元。2026年，日本政府計劃完成200萬輛氫燃料電池車的銷售目標以及1000座加氫站的建設(shè)目標。

燃料電池汽車優(yōu)勢明顯

燃料電池汽車是氫氣與空氣中的氧氣通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電來驅(qū)動馬達的汽車，具有能效高，二氧化碳排量低（或不排放），行駛距離長（目前超過500公里），氫氣成本低（是汽油價格的1/3）、添加燃料時間短（3分鐘左右）等優(yōu)點，性能和汽油車相當。

目前運輸車輛的能源消耗占日本能源使用量的20%，幾乎全部依賴石油。燃料電池車所用氫氣的制造，目前基本上使用石腦油和天然氣等化石燃料，未來將利用國外的褐煤和原油伴隨天然氣等能源，以及國內(nèi)外的再生能源。運輸行業(yè)將從依賴石油走向能源多元化，以提高能源安全。

燃料電池車普及至600萬臺（日本普通家用車的10%）時，汽車將減少9%的二氧化碳排放。即使考慮到利用石化原料制造氫氣產(chǎn)生的二氧化碳，每年也將減少390萬至760萬噸二氧化碳排放量。

燃料電池汽車的主要目標，首先是2015年商用轎車投入市場。2016年燃料電池巴士投入市場。同時燃料電池擴大到叉車、船舶等其他運輸工具；其次，燃料電池汽車價格至2025年降到與目前汽油車和混合動力汽車同等水平；最后，氫氣價格在燃料電池車投入市場時低于汽油車燃料價格，2020年左右低于混合動力車燃料價格。

燃料電池車還具有分散電源功能，燃料電池汽車產(chǎn)生的電力可提供給外部使用，供電能力比電動汽車高出5倍以上。在發(fā)生災(zāi)害等特殊情況時可以為避難場所供電，也可以在用電高峰時起到削峰作用。目前各地正在進行驗證試驗。

在氫氣的制造、運輸和儲藏方面，日本從2013年度開始建設(shè)商用氫氣站，2015年以四大城市圈為中心建成100個氫氣站。用戶允許的加氣站距離大致為開車十分鐘左右，因此四大城市圈100個氫氣站是普及燃料電池汽車的最低配置。

文章來源：科技日報