日本如何玩轉氫能源車 氫燃料電池/日本 氫能源時代急先鋒

　　氫燃料電池汽車作為汽車電動化、低碳化的重要方向，對于改善未來能源結構、發展低碳交通具有深遠意義。在全球大多數國家都以純電動汽車和混合動力汽車為主攻方向之時，日本人是如何直接以“三級跳”的姿勢直奔“終極環保”階段，投身氫燃料電池車行列？讓我們來一探究竟。

　　傳統動力電池（干電池、蓄電池）是一種儲能裝置，把電能貯存起來，需要時再釋放出來；而氫燃料電池是一種發電裝置，是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。

　　相較于鋰電池，氫燃料電池具有能量密度高、續航里程長、整備質量輕、性能提升空間大等諸多優點。單純從用戶體驗和擺脫里程焦慮的角度考慮，氫燃料電池對蓄電式純電動車有著碾壓優勢。

　　不過，目前中國新能源的國策是主推蓄電池純電動車（BEV），雖然動力電池的技術瓶頸暫未突破，但產業鏈布局已經形成了規模。反觀氫燃料電池車（FCV）領域，它同樣需要BEV領域的動力電池組（只不過容量更小），而氫燃料電池必須的關鍵材料，如催化劑、質子交換膜、雙極板等，在國內產業鏈基本處于起步階段，造價高，產能低，僅能滿足商用級別的需求，動輒七位數的加氫站建設成本也阻擋了氫燃料電池車進入乘用車市場的風頭。

　　地球上氫元素含量豐富，且能量密度高、更加環保清潔。但氫燃料電池成本高、落地困難，現階段不靠政府補貼很難走下去。加氫站建設投資成本高，發展滯后。此外，氫氣易燃易爆，存在一定的安全隱患。降低成本、存儲、和加氫站建設是最核心的三個突破點。

　　日本在氫能源的探索給了我們新的希望，接下來就讓我們一起來看看日本氫能源的發展。

　　電動汽車當道，當其他國家還在觀望，或堅守燃油、或大力發展傳動動力電池的時候，日本已經在氫能的利用上走在世界前列。日本提出了“氫能社會”的構想，豐田量產了第一輛性能優越的氫電池車Mirai，本田也推出了Clarity，加氫三分鐘，續航750公里，日本在“朝氫走”的道路上走得特別堅定。

　　1.日本島國資源匱乏、而且氫能源環保、高效且制法多樣：

　　2.日本氣候嚴寒，氫燃料電池系統的工況受低溫影響較小，具有天然優勢；鋰電池的低溫性能到今天都得不到很好的解決，PTC熱敏電阻或小排量內燃機等保溫方法各有缺點，這也是日本不廣泛推廣純電動車的重要緣由。

　　3.日本國土狹長、人口稠密，加氫站建設具有可行性：一個加氫站覆蓋100平方公里左右的面積，就算僅僅將加氫站在日本沿海布局，也基本可以滿足日本加氫的需求了。同時，由于日本人均收入高，家庭布局小型制氫站也成為一個可能性，這是“氫能社會”的微觀元素。

中、日、韓加氫站密度對比圖

　　◆ 小結

　　氫燃料電池車或許是一種非常具有地域特色的解決方案，尤其適合狹窄，人口稠密，能源匱乏以及高度要求環保的地點：是因為天時地利，也是因為無可奈何，日本成為了全球氫能利用的急先鋒。

　　為了鼓勵市民在奧運期間也使用氫燃料電池車，東京政府會承擔80%的補貼。另外，氫燃料電池車加氫站也在東京加緊建設中，預計到2030年東京氫燃料電池汽車加氫站會超過150個，車輛數量會超過20萬輛。

　　日本工業部長Seko也在去年9月份表示，“電動汽車的發展趨勢在增長，銷量在增加。但我們不能突然跳上電動汽車，要捍衛政府對氫能的承諾。政府仍然致力于向“氫氣社會”轉型項目投入資金。” 

　　2018年8月9日，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）、東芝能源系統、東北電力及巖谷產業合作，開始在福島縣浪江町建設利用可再生能源制氫的氫能源系統 “福島氫能源研究站（Fukushima Hydrogen Energy Research Field （FH2R））”。

　　“福島氫能源研究站” 每年能利用毗鄰的光伏發電設備和系統電力，通過1萬kW的制氫裝置來制造、儲藏和供應最大900噸的氫。此次實證運行的最大課題是，如何利用氫能源運行系統實現氫的制造和儲藏與電力系統供需平衡的最佳組合。