日本：分布式發電和汽車領域應用同步發展

       日本燃料電池出貨量和裝機規模占全球60%以上。從2009 年開始，日本政府便通過購置補貼、免費加氫、放寬行業標準、制定長期規劃等手段，鼓勵燃料電池產業的發展。根據日本2014 年公布的《氫燃料電池戰略發展路線圖》，在2025 年前的第一階段，將快速擴大氫能的使用范圍，以促進燃料電池的裝置數量在2020 年和2030 年分別達到140 萬臺和530萬臺；在2020-2030 年的第二階段，日本將全面引入氫發電和建立大規模氫能供應系統，將購氫價格降至30 日元/m3；在2040 年的第三階段，將通過收集和儲存二氧化碳，全面實現零排放的制氫、運氫、儲氫。

表1：日本燃料電池支持政策

       目前日本的燃料電池主要應用于家用熱電聯供和汽車兩大領域。

       1）家用熱電聯供領域

       日本通過家用燃料電池熱電聯供（ENE-FARM）計劃，在2005-2009 年建設家用燃料電池示范項目3300 臺套，并在2009 年進行大規模商業化推廣。2009 年后，在日本政府補貼政策和松下、東芝等廠商大力推廣下，家用燃料電池系統順利開啟商業化應用階段；截至2017 年，日本共安裝使用家用燃料電池系統約25 萬套，規模效應明顯，成本迅速降至120萬-150 萬日元/套（約8 萬元/套），12 年成本下降80%以上，逐步減少補貼依賴。ENE-FARM計劃2020 年、2030 年分別實現家用燃料電池累計裝機量達140 萬套和530 萬套，對應成本有望進一步下降到50 萬日元/套（約3 萬元/臺套）左右。

圖1：日本家用燃料電池成本下降曲線

       2）汽車領域

       日本豐田在2015 年率先推出Mirai 燃料電池汽車，其能量密度達350Wh/kg，功率密度達3.1kW/L，加氫時間僅3 分鐘，容量約5-6L，對應續航里程達500-600km。該車不含補貼售價僅約39 萬人民幣，含日本政府30%補貼售價約27 萬人民幣，價格已逼近與純電動汽車售價。2015 年，豐田已交付燃料電池汽車約500 輛，據豐田預測，到2025-2030 年，燃料電池汽車銷量將達20 萬-80 萬輛。

表2：Mirai 與Tesla Model3 主要性能及參數對比

圖2：豐田Mirai 燃料電池汽車

圖3：Mirai 內部動力系統構成

       根據日本對燃料電池加氫站的規劃，將首先在東京、大阪、名古屋、福岡等人口密集的主要地區建立100 座，并對加氫站建設進行50%的補貼。目前日本已建成加氫站數量約80座，大型氫氣生產設施2 個以上。按照規劃方案，日本將大規模鋪開加氫站建設，到2025年預計建設加氫站800 座。截至2017 年底，日本已經建成了91 座公用加氫站。

圖4：日本加氫設備建設情況