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日本氢能与燃料电池产业现状及对我国的启示

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政府持续支持,大力投入。日本家用燃料电池从研发到商业化经历了十余年,其间政府进行了大量的投入。从20世纪90年代NEDO宣布进行燃料电池研究计划开始,政府便出台了一系列支持日本家用燃料电池系统产业化发展的政策。同时日本政府投入大量资金进行燃料电池技术研发工作,从2010~2014年日本政府就累计投入超过1300亿日元进行燃料电池技术研发和产业示范。在产品研发与技术创新之外,为了进一步推动燃料电池CHP系统的商业化,日本政府建立了完备的补贴机制。表2为2009~2014年日本政府的补贴标准,高额的购买补贴极大地提高了民众的购买动力。2015年相关补贴逐渐取消,2016年完全进入市场化运行。

 

行业规范发展,标准化建设完善。早在2002年6月,日本宣布进行家用燃料电池研究计划后不久,政府单位、科研院所、相关企业、消费者便共同起草了家用燃料电池安全报告。同年日本设立了家用燃料电池安全技术研究会,对燃料电池CHP系统的构造、性能要求进行了深入研讨,提出设置燃料电池系统时的操作规范,研讨行业技术标准中必须体现的条款。随后,日本燃料电池发电系统技术委员会、电机工业协会、日本燃气协会等共同参与了日本燃料电池标准方案的制定,多年来不断进行评议和研讨,改进和完善有关认证制度、国内标准,并积极开展市场环境法制工作。

示范工程带动作用,市场宣传到位。在大力推动家用燃料电池CHP系统进入市场的同时,建立示范项目进行市场宣传也十分重要。2014年,日本提出建立基于自给自足和互相共生的能源小镇,命名为“藤泽”,藤泽可持续智慧小镇的概念是每家每户都安装太阳能电池、蓄电池和“ENE-FARM”燃料电池系统以实现能源的自产自销。它将能源的产消单位由单个家庭住宅扩展到多个家庭组成的建筑群和社区,目标是二氧化碳排放相较于1990年减少70%,用水量相较2006年减少30%,可再生能源使用比重达到30%,在外部电力供应切断的情况下,必要设备可维持三天正常运行。藤泽智慧小镇理念的提出不仅增强了民众对于环境保护的意识,而且以“ENE-FARM”燃料电池发电系统为主要发电单元的能源结构,也极大地推动了家用燃料电池CHP系统的市场化发展。

(三)对我国的借鉴意义

日本是分布式燃料电池CHP系统产业化发展和商业化运行最好的国家,为全球提供了成功案例。同时期欧洲部分国家通常采用1~2kW分布式燃料电池CHP系统,也开展了很好的示范运行。所有这些都为中国分布式燃料电池CHP系统发展提供了宝贵经验。中国需要尽快出台引导政策,加大支持和投入,加快燃料电池CHP系统从技术研发到产品制造的进程。其次,要积极开展示范工程建设,形成中央引导、地方扶持、产业园落地、用户参与的试点机制。借鉴国外成功经验,我国可以选定某地区(如江苏,四川等)开展示范工程建设,由中央某部委(如国家能源局、国家发改委、工信部等)出台引导政策,当地政府投入部分建设资金,在一些小区或产业园建设燃料电池CHP系统,形成具有一定影响力的示范项目。除此之外,面对迅速扩大的市场需求,现阶段还应当尽快制定和完善相关行业标准,使燃料电池行业尽快走上规范化发展的道路。

二 燃料电池汽车

在燃料电池汽车领域,日本也一直走在国际前列。2014年12月,丰田在全球首推4人乘坐的燃料电池车“Mirai(未来)”,续航距离500千米,补充燃料仅需3分钟。2016年,本田公司推出5人乘坐的氢燃料电池车“Clarity Fuel Cell”,计划在2018年投入市场,续航里程达750千米,可在3分钟内充满燃料,达到了与常规动力车型相同的标准。此外,丰田公司计划在2050年全面停止生产燃油汽车,转向燃料电池和纯电动汽车。日本准备在2020年东京奥运会召开之际,向世界展示氢能汽车已成为一种安全、有价格竞争力的交通工具。

截至2018年1月,日本国内已建成101座加氢站,计划于2020年建成160座。目前氢气零售价约100日元/Nm3,加氢站主要分布在东京、名古屋等几个城市,建设费用昂贵,数量仍然偏少。日本燃料电池乘用车保有量目前约2000台,每台优惠后的价格500万日元,售价对消费者仍偏高。从目前的燃料电池汽车价格、保有量和加氢站数量来看,日本尚处于燃料电池汽车社会的摇篮期,预计2050年将是日本燃油汽车全面向燃料电池汽车过渡之年

标签: 氢能 燃料电池

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