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日本欲以氫能技術(shù)驅(qū)動(dòng)社會發(fā)展

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2019-06-12 09:21:23
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日本欲以氫能技術(shù)驅(qū)動(dòng)社會發(fā)展  日本是一個(gè)能源極度匱乏的國家,殘酷的現(xiàn)實(shí)使日本不得不重視氫能源的開發(fā),以實(shí)現(xiàn)真正的能源安全和能源獨(dú)立?! ?981年,日本啟動(dòng)了燃料電池的開發(fā)。19

  日本是一個(gè)能源極度匱乏的國家,殘酷的現(xiàn)實(shí)使日本不得不重視氫能源的開發(fā),以實(shí)現(xiàn)真正的能源安全和能源獨(dú)立。

  1981年,日本啟動(dòng)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,同時(shí)數(shù)家公司啟動(dòng)了家庭燃料電池的開發(fā)。

  燃料電池車和家用燃料電池發(fā)展至今,日本已在燃料電池和氫能技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域走在了世界前列,已開發(fā)了日本市場應(yīng)用最廣泛,世界范圍內(nèi)技術(shù)最領(lǐng)先的產(chǎn)品。

  “氫能社會”國家戰(zhàn)略主導(dǎo)

  日本政府在《能源基本計(jì)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(shí)現(xiàn)氫能在家庭、工業(yè)、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)真正的能源獨(dú)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(jī)構(gòu)(NEDO)投入專項(xiàng)科研經(jīng)費(fèi)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(jìn)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(yùn)氫等與氫全產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的新技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)。

  2014年,在日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的《氫能燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》中,詳細(xì)描述了氫能源研發(fā)推廣的三大階段以及每個(gè)階段的戰(zhàn)略目標(biāo):首先,從當(dāng)前到2025年,快速擴(kuò)大氫能的使用范圍;其次,2025年至2030年,全面進(jìn)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(shí)間約為10秒,最大續(xù)航里程超過700公里,氫燃料補(bǔ)充只需3分鐘,預(yù)計(jì)2020年達(dá)年產(chǎn)3萬輛,計(jì)劃在2025年前讓燃料電池車售價(jià)降至約2萬美元。2026年,日本政府計(jì)劃完成200萬輛氫燃料電池車的銷售目標(biāo)以及1000座加氫站的建設(shè)目標(biāo)。

  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(dòng)馬達(dá)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(jià)格的1/3)、添加燃料時(shí)間短(3分鐘左右)等優(yōu)點(diǎn),性能和汽油車相當(dāng)。

  燃料電池汽車的主要目標(biāo),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(shí)燃料電池?cái)U(kuò)大到叉車、船舶等其他運(yùn)輸工具;其次,燃料電池汽車價(jià)格至2025年降到與目前汽油車和混合動(dòng)力汽車同等水平;最后,氫氣價(jià)格在燃料電池車投入市場時(shí)低于汽油車燃料價(jià)格,2020年左右低于混合動(dòng)力車燃料價(jià)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(dòng)汽車高出5倍以上。在發(fā)生災(zāi)害等特殊情況時(shí)可以為避難場所供電,也可以在用電高峰時(shí)起到削峰作用。目前各地正在進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

  在氫氣的制造、運(yùn)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(gè)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(gè)氫氣站是普及燃料電池汽車的最低配置。

  燃料電池車能大幅降低碳排放

  目前運(yùn)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(yùn)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(shí),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。(記者 陳 超)