解读日本2040年燃料电池技术目标数字背后的意义

从日本2040年的燃料电池目标计划，我们可看出4个重要信息：

1.燃料电池动力系统成本与燃油车发动机成本基本一致。

2.燃料电池动力系统的体积功率密度比肩燃油车。

3.燃料电池动力系统寿命基本满足车辆全生命周期要求。

4.燃料电池汽车的续航里程接近甚至超越燃油车。

就第一点来说，目标提及2040年燃料电池堆成本1000日元/kW，系统成本2000日元/kW，按照Mirai燃料电池功率114kW来算，燃料电池系统成本15000元左右，加上量产后的氢瓶价格约6600元，整个动力系统的成本和目前同级别的传统汽油车发动机价格基本一致。

就第二点来说，目标提到峰值功率工作电压0.85V、电堆功率密度9kW/L，目前日本的燃料电池电堆功率密度是3.1kW/L，这就意味着2040年燃料电池体积功率要实现至现在的三倍。换言之，同功率下体积缩小至三分之一，燃料电池燃料电池动力系统的功率密度将比肩内燃机。

就第三点来说，目标提到最大工作温度120℃、耐久性大于15年，这就意味着燃料电池系统零部件和材料对温度的耐受性大幅提高，整个系统的热管理能力显著增强。燃料电池及整车的寿命将基本满足车辆全生命周期需求，维保的成本也将同时下降。

就第四点而言，目标提到续航里程1000km，可以看到这个续航里程可以比肩甚至超越当下的燃油车。续航里程要做到1000km，意味着储氢系统的技术要达到很高的水平。

当前，本田Clarity和丰田Mirai搭载的都是70mpa高压氢瓶，储氢密度达到5.7wt%，是目前最高水平。

其中，本田Clarity续航里程为589（EPA工况），丰田Mirai的续航里程为502（EPA工况）。

所以，如果日本要实现续航里程1000km，意味着车载储氢密度需要进一步提升。

目前，燃料电池汽车除了基础设施之外，最主要的问题就是成本和寿命。如果能实现日本燃料电池目标计划，燃料电池汽车将实现对燃油车的完全覆盖，无论商用车还是乘用车。