10年內(nèi)讓20%家庭用上氫能源的日本“野”心
作者：崔志廣 顧成奎 來源：中國城市能源周刊 發(fā)布時間：2020-06-11分享到：

在日本政府的普及氫能源計劃中，讓氫能源走進(jìn)普通家庭值得重點關(guān)注。

截至2019年底，日本已有超過26萬戶家庭安裝了氫能源燃料電池。到2030年，日本政府計劃讓氫能源燃料電池走進(jìn)530萬戶家庭，使全國20%的家庭用上氫能源。

目前，我國氫能源燃料電池在家庭應(yīng)用方面尚處于起步階段，研究和借鑒日本在推廣氫能源家庭應(yīng)用方面的經(jīng)驗與做法，對我國氫能源發(fā)展和家庭能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著重要意義。

日本推廣氫能源家庭應(yīng)用的經(jīng)驗與做法

持續(xù)開展家庭氫能技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。日本發(fā)展燃料電池堅持面向家庭，且持續(xù)推進(jìn)，氫燃料電池技術(shù)位居世界前列。

在國家層面，以向新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）投入專項科研經(jīng)費為主，設(shè)定核心技術(shù)應(yīng)達(dá)到的相應(yīng)指標(biāo)，并將指標(biāo)進(jìn)行分解，對承擔(dān)課題研究的單位定期進(jìn)行評估，以實現(xiàn)氫能發(fā)展目標(biāo)。

研究機(jī)構(gòu)在氫燃料電池領(lǐng)域建立了持續(xù)的研發(fā)體系，很多大學(xué)持續(xù)參與氫能研究已達(dá)50年，在關(guān)鍵技術(shù)包括極板、膜電極、電子材料等方面都有龐大的研發(fā)團(tuán)隊。

在企業(yè)層面，根據(jù)氫燃料電池技術(shù)狀況、氫來源的便利性以及成本、市場需求等，不斷完善氫燃料電池家庭應(yīng)用產(chǎn)品，松下、東芝、日立等機(jī)電一體化企業(yè)在十年前已開始了應(yīng)用端的實證研究，積極占領(lǐng)研發(fā)成果制高點。

積極推進(jìn)家用氫燃料電池成本下降。成本高是阻礙氫燃料電池推廣應(yīng)用的重要因素，日本通過家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供（ENE—FARM）計劃，從2005年起開始建設(shè)家用燃料電池示范項目，當(dāng)年安裝使用500套，成本800萬日元/套（約48萬元/套）。

2009年后，在政府補(bǔ)貼政策和松下、東芝等廠商大力推廣下，進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段。到2017年，成本降至120—150萬日元/套（約8萬元/套），12年間成本下降80%以上。

日本家用氫燃料電池與燃料電池車的規(guī)模化應(yīng)用，采用了相同的電極、電解質(zhì)膜、催化劑等關(guān)鍵部件，形成協(xié)同效應(yīng)，帶動了整個產(chǎn)業(yè)鏈成本的降低。

2019年3月日本公布的《氫能利用進(jìn)度表》提出，到2030年，累計推廣家庭燃料電池將達(dá)到530萬臺，通過使用產(chǎn)品節(jié)省能源成本，五年收回設(shè)備投資。

出臺補(bǔ)助措施促進(jìn)氫能家庭應(yīng)用。從2010年開始，日本政府對安裝燃料電池系統(tǒng)的家庭提供140萬日元或制造成本一半的補(bǔ)貼；2015年，松下、東芝等企業(yè)推出新一代家用燃料電池系統(tǒng)售價降低至150萬日元，政府補(bǔ)貼額度相應(yīng)降低至50—60萬日元，雖然單臺補(bǔ)貼額度逐漸下降，但由于推廣數(shù)量逐步增加，2015年日本政府發(fā)放的補(bǔ)貼金額仍達(dá)222億日元。

此外，家用氫燃料電池屬于分布式熱電聯(lián)產(chǎn)項目，日本對此的扶持政策亦適用于燃料電池。在投資補(bǔ)助方面，補(bǔ)助強(qiáng)度為初期投資的1/3—1/2；在稅收減免方面，投資稅可返還30%；在優(yōu)惠氣價方面，家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)氣價低于常規(guī)氣價；在并網(wǎng)上網(wǎng)方面，通過《并網(wǎng)技術(shù)要求導(dǎo)則》，打破了分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的并網(wǎng)上網(wǎng)瓶頸。

“由點到面”開展示范應(yīng)用。2005年日本首個商用家用燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范項目安裝于首相官邸，起到了良好的宣傳、推廣作用。

2005—2009年，日本共建設(shè)家用燃料電池示范項目3300臺套，并于2009年進(jìn)行了大規(guī)模商業(yè)化推廣。

近期，日本借助東京奧運會契機(jī)，正大力建設(shè)氫能建筑示范區(qū)，構(gòu)建了世界上第一個氫能源社區(qū)，5632戶住宅全部采用松下公司開發(fā)的家庭燃料電池ENE—FARM。

此外，松下公司計劃2021年在公用部分提供4處純氫燃料電池，并在區(qū)域內(nèi)修建氫管線，向街區(qū)和車輛提供氫。在推進(jìn)燃料電池小型化示范方面，東京煤氣和京瓷公司共同合作開發(fā)的ENE—FARM，體積是以往產(chǎn)品的1/4左右，并計劃借機(jī)將此作為普及小型化家用燃料電池的“引爆劑”，擴(kuò)大其在公寓等領(lǐng)域的占有率。

制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)氫能家庭應(yīng)用。日本積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，圍繞參與制定的《全球氫能和燃料電池技術(shù)規(guī)范》《聯(lián)合國氫能和燃料電池汽車規(guī)范》等，形成了完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，并在燃料電池研發(fā)、小型化氫能應(yīng)用領(lǐng)域形成了獨具特色的核心技術(shù)。

除了官方機(jī)構(gòu)支持外，日本氫能產(chǎn)業(yè)還通過成立專項專業(yè)協(xié)會，比如，燃料電池商業(yè)化促進(jìn)委員會（FCCJ）、氫供給利用技術(shù)協(xié)會（HySUT）等來促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的完善和商業(yè)化開展。

另外，為推進(jìn)氫能家庭應(yīng)用的實施，日本在既有的電氣事業(yè)法、消防法、建筑基準(zhǔn)法、勞動安全衛(wèi)生法等法規(guī)中，增設(shè)了家用燃料電池安裝、施工相關(guān)條例或特設(shè)條例，以規(guī)范工程的實施。