氢能和燃料电池技术研发竞争形势正在加剧——以日本、美国和欧洲为例

发表于：2019-09-02 来源：

氢燃料电池技术在可再生能源主导的世界上，被期待能够发挥重要作用。

自1800年英国发明燃料电池原理以来，以在美国的宇宙开发和在日本的节能计划为契机，各个国家都开展了各种各样的研究开发。

近年来，有关氢气燃料电池的研发竞争越来越激烈。仅在经济大国日本、美国和欧洲就有400多个项目，600多个企业为了氢气社会的实现正在进行研究。

能链将为大家从日本、美国和欧洲三国和地区角度，以三篇文章，分别分析当前日美欧的氢能和燃料电池技术的研发和竞争形势。

日本篇

在日本，以2050年减少80%的温室气体排放量为目标，在2008年制定了低碳社会创造行动计划。氢燃料电池是减少GHG排放量的主要技术，所以一直在被引进并且实用化。

近年来，氢能源的推进和燃料电池汽车的实用化，已经成为日本成长战略的一环。

2013年5月，安倍首相在“第二次增长战略演讲”中，为了推进氢燃料电池技术的革新，承诺要致力于规制改革。

例如不排放二氧化碳的燃料电池汽车，是环保的革新汽车。但是储氢罐却受到了经济产业省和国土交通部的限制；而加氢站，除了经济产业省的限制以外，还受到关系到消防的总务省和城市建设的国土交通部的限制。

在Energy forum公司出版的《第三次能源革命》第5章中介绍了氢燃料电池战略路线图。

虽然重新制定了发展路线图，但目标是到2030年，燃料电池汽车的普及数量为80万辆，加氢站320个。

另外，2015年7月，根据日本的承诺草案，决定到2030年度，将CO2排放量与2013年度相比减少26%，作为应对全球变暖的措施，要求进一步推进氢燃料电池技术的开发。

2017年4月，可再生能源和氢能内阁成员会议上，除了燃料电池汽车及加氢站的加速普及之外，经由安倍首相指示，制定了年内构建氢能供应链和氢能发电的正式导入的基本战略方针，推进了贯穿各部门的战略制定。

因此，政府将氢燃料电池作为担负经济成长、削减环境负荷重任的技术，在各部门的研究开发和试验项目上投入了庞大的预算。

接下来，我们了解一下为促进可再生能源及普及利用未使用能源制氢而努力的环境部和经济产业省的计划。

环境省为了引进有助于大幅度削减二氧化碳排放的技术，设立了小型私人发展激励机制，展开了促进规制等政策对应需要的技术开发及试验的“二氧化碳减排对策及强化诱导型技术开发、试验项目”。

该项目在各领域的有识之士组成的二氧化碳减排对策技术评估委员会及分科会等进行审查，以交通、建筑、可再生能源、自立分散型能源、生物质能源、循环资源4个领域为对象，对技术实施开发和试验支援。

目前为止，具体例子有燃料电池叉车、大型路线燃料电池公交车、燃料电池垃圾收集车、燃料电池小型卡车的技术开发及实用化支援等。

另外，关于利用可再生能源的氢气普及，构建了充分利用地域特性的系统，并开展了能够试验先进且低碳氢气技术的“地区联合•低碳氢气技术试验项目”。

对于氢气和燃料电池相关技术的二氧化碳减排效果及减少潜在二氧化碳的计算和验证、波及效果和确立高事业性的氢气利用模式的目的确立了实际验证支持。

到目前为止，决定了对风力发电、生物气体、副生氢气、废旧塑料、小水力发电等可再生能源及利用未使用能源进行氢能源供应链的构建和引进支援（图1）。

对于经济产业省来说，致力于“解决能源环境问题”和“加强产业技术力量”的NEDO一直以来在推进氢燃料电池的开发。

NEDO是负责经济产业行政的公共研究开发管理机构，从1981年开始在燃料电池领域进行研究开发。

NEDO最开始进行的是磷酸燃料电池的技术开发，后来进行对固体氧化物燃料电池及固体高分子型燃料电池的技术开发（图2）。

目前，随着燃料电池产品的市场化，不仅仅对燃料电池汽车及氢供给基础设施的低成本化的研究开发进行支援，还对促进可再生能源以及普及和促进未使用能源制氢进行了各种各样的支援。

与世界相比，具有特征的研究开发和实证项目是“构建未使用能源制氢供应链实证项目”（图表3）。

该计划旨在利用以澳大利亚的褐煤和液化氢的运输为目标的“构建大规模未使用褐煤制氢海上运输供应链实证项目”和以石油生产国的副生燃气和有机化学氢化物法运输为目标的“根据有机化学氢化物法的未使用能源制氢供应链实证项目”两个项目为中心。

利用褐煤、副产氢等海外未使用能源，以及其它和氢能发电有关的技术实证的项目，以低成本生产低碳氢气，并通过运输手段对日本国内实现稳定供给，这是日本独有的一个主题。

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