日本氢能及燃料电池示范项目.pdf

JapanHydrogen&FuelCellDemonstrationProject(JHFC)
日本氢能及燃料电池示范项目

为减缓全球温室效应和减少对有限的石油资源的依赖。燃料电池车是在交通领域减少二氧化碳排放和减少对
石油依赖的关键新技术之一。

1.日本的能源战略

中长期能源战略的主要目标包括(a)能源储备；(b)二氧化碳排放减少；(c)降低石油依存度。

日本的能源战略框架：

“安全稳定的能源供应”
能源政策基本法规
“环境适应性”
“工业竞争力”

下一代汽车和燃料的解
2030年能源需求/供应的新国家能源战略(2006)
能源基本计划（2003）决途径（2007）
展望（2005）
为能源安全制定的日本中长期（－
规定时期内制定的关键能源政阐释实现新国家能源战略
2030）能源战略。目标：总能源储
预计2030年能源需求/供应目标的方法：
策的目标框架(-2013)备增长30％；总的石油依存度为
的上升趋势，及为中长期能“新一代电池”；
40％；交通领域石油依存度为80
源战略提供建议。“氢能和燃料电池”；
％；核能发电率为30-40％“清洁柴油”；
“生物燃料”；
“ITS”
能源基本计划（2007）
CoolEarth50(2007)技术路线

到2050年二氧化碳排放减
创造新产业的技术目标和
少50％创造产品需求的措施和服
能源需求/供应的展望(2008)
务的实现

2.日本、美国、欧洲能源战略比较

日、美、欧都将减少二氧化碳排放和降低石油依存度作为最终目标。
二氧化碳的减少
战略降低石油依存度其它
能源效率的提高
石油依存度：20032030
日本到2030年能源效率提到2030年核能发电占有率为
总依存度：47％40％
新国家能源战略高30％（2003年开始）30-40％
交通领域：98％80％
美国对中东石油的依存度：到2017年生物燃料的采用达到30
新能源启动计划到2025年，从20％降到5％％；设定燃料电池车在2020年进
氢燃料启动计划入市场的时间表
欧洲到2020年减少20％的可再生能源的比重增加到20％；
欧洲能源政策二氧化碳排放；能源效生物燃料的采用增加到10％
率提高20％

3.未来车用燃料的能源路线

主要任务是减少对石油的依赖，达到减少50％二氧化碳排放的长期目标：

z初级能源：核心为生物能源、核能和自然能源

z车用燃料：核心为生物燃料、氢和电

z利用可再生能源和核能结合发电或制氢(采用二氧化碳采集和存储技术CCS)能从根本上减少二氧化碳排放

汽车燃料
汽车
初级能源来源（能源来源）

CO2
提炼排放
石油汽油
内燃机使用生
柴油
压缩物燃料可减少
天然气液化气内燃机车
CO2排放，但供
CCS压缩天然气
CO2CO2应受限制
煤
重整＋CCS

吸收氢内燃机车
CO2
生物能
CO2
车辆行驶时
生产
生物燃料
CO2零排放

核能燃料电池车
高温分解
氢气

CCS电解
水力发电CO2CO2
电动车
电
PG+CCS

风能，太阳能

发电

4.燃料电池车(FCV)和电动车(EV)的特点比较
z燃料电池车和(FCV)和电动车(EV)在能源效率和二氧化碳排放方面非常优秀，但在商业化方面依然存在很多困
难。
z燃料电池车和(FCV)和电动车(EV)都是电动车，有共用技术，与混合动力车也有共用技术
项目电动车(EV)氢燃料电池车(FCV)
总能源效率（油井--车轮）（welltowheel）ⅰ0.94MJ/km0.99MJ/km

二氧化碳排放（油井--车轮）（welltowheel）ⅰ49.0g-CO2/km58.2g-CO2/km
续驶里程100-200km350-830km
车辆
燃料加注时间数小时几分钟
燃料运输使用电网缺乏输送网络
基础设施
服务站投资小投资大
ⅰ行使1公里消耗的初级能源和排放的二氧化碳（来源：JHFCReportonWelltoWheelTotalEfficiency）

5.燃料电池车(FCV)研发的目标

z为实现中长期能源战略的目标（如，减少二氧化碳的排放，降低对石油的依赖），可供选择的关键的能源有生
物能、核能及可再生能源。可选择的关键的汽车燃料有生物燃料，电及氢气。
z利用生物燃料所涉及的技术问题比较少，但关键问题是生物燃料的供应是有限的。
z电动车效率比较高，而且能减少二氧化碳排放，但是续驶里程有限，蓄电池性能的制约，需长时间充电。
z燃料电池车在性能和便利性方面可与汽油车相比。但是，燃料电池技术、氢存储技术及基础设施方面存在诸
多挑战。
6.燃料电池车推广和加氢站面临的难题
（1）车的技术障碍
日本FuelCellCommercializationStrategyBoard在2001年确定的燃料