东芝探索“完美能源”：以可再生能源制取绿氢，全程零碳排

一、世界能源消费现状和趋势

据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测，全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量，世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计，全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的，将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明，全球石油探明储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为，到2030年世界能源需求将增长60%，届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门，运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出，C02排放也将增多，减排温室气体是一个严峻的挑战。

国际能源署认为，中东将增加投资以扩增常规石油资源产能，非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用，氢能将有少量应用，可再生能源将有更大发展潜力。到2030年，替代能源尤其是可再生能源，不仅将成为不可或缺的重要能源，而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分，目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%，世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。

据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50，大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年，中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量，原油和天然气的生产则不能满足需求，特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约，提高能源利用效率，加快可再生能源的开发利用，对于中国来说既重要又迫切。

二、世界可再生能源发展趋势

世界大部分国家能源供应不足，各国努力寻求稳定充足的能源供应，都对发展能源的战略决策给予极大的重视，其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应，污染环境等，这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。

从目前世界各国既定能源战略来看，大规模的开发利用可再生能源，已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快，世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看，风能、太阳能和生物质能发展最快，产业前景最好，其开发利用增长率远高于常规能源。

风力发电技术成本最接近于常规能源，因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术，风电是世界上增长最快的能源，年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明，在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下，到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%，可再生能源在能源消费中总的比例将达30%，无论从能源安全还是环境要求来看，可再生能源将成为新能源的战略选择。

三、世界部分国家可再生能源发展目标

2004年，美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%；到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%；到2020年将都提高到20%以上；到2050年，德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右，2020年分别达到20%和15%。

四、世界部分国家可再生能源利用进展

美国正在加大可再生能源研发和利用力度，2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元，其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划，克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里，安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。

德国新的《可再生能源法》，为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发，迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年，德国可再生能源发电量占总发电量的8%，年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%，太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划，2007年之前将生物燃料的产量提高3倍，使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂，年均生产能力达到20万吨，生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨，用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍，法国已出台一系列优惠措施，鼓励生物燃料的生产和消费。

英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口，设立了5000万英镑的专项资金，重点开发海洋能源。不久前，在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展，目前风电装机总量已达650兆瓦，可满足44万多个家庭的电力需求，近期还将建设10座类似规模的风电场。

日本官方报告，将从2010年正式启动生物能源计划，并与美国和欧盟共同开发可再生能源，建设500个示范区。预计将投资2600亿日元，而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。

其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家，越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》，编制了《可再生能源中长期发展规划》，将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部，政府全力推动可再生能源资源的开发利用，目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划，包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划，到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦，其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。

目前新能源在一次能源中的比例总体上偏低，一方面是与不同国家的重视程度与政策有关，另一方面与新能源技术的成本偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据预测研究，在未来30年能源发电的成本将大幅度下降，从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关，因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

世界可再生能源发展的现状

从20世纪70年代开始，尤其是近年来，新能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模，逐渐成为常规能源的一种替代能源，世界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分。目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。国际能源机构（IEA）对2000～2030年国际电力的需求进行了研究，研究表明，来自新能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为，在未来30年内非水利的新能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%，在2000～2030年间其总发电量将增加5倍，到2030年，它将提供世界总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。2002年全世界消费的可再生能源近30亿吨标准煤，约相当于全球一次能源消费总量的1/3，其中传统可再生能源约占85%，新的可再生能源约占15%。在新的可再生能源中，风力发电是发展最快的。在过去的6年里，风电的年平均增长率达到了22%，2004年新增装机797.6万千瓦，全球累计风电装机达到4731.7万千瓦。欧洲是世界风电发展最快的地区，2004年全球新增风电装机的72.4%在欧洲，15.9%在亚洲，6.4%在北美。2003年，欧洲风力发电量达到600亿千瓦时（相当于欧盟15国2.4%的电力），满足1400万户家庭的电力需求。太阳能发电也发展很快。2004年，全球光伏电池的生产首次超过了100万千瓦，比2003年增长了60%。太阳能热水器是完全商业化了的可再生能源技术，我国是世界上最大的太阳能热水器生产国者和消费国。国际能源机构（IEA）的一项研究提供的2001年统计数据表明，太阳能集热器的全球总计安装面积为1亿平方米，排在前位的国家是中国（3200万平方米）、美国（2340万平方米）、日本（1210万平方米）和欧洲（1120万平方米）。无论是光伏发电还是太阳能热水器产业，未来的主流趋势是发展太阳能一体化建筑技术。

生物质资源是多样化的，在全世界应用广泛。2002年底全球生物质能源发电装机超过5000万千瓦，生物液体燃料超过2000万吨。德国在利用厌氧发酵（沼气工程）处理废弃物发电技术方面走在了世界的前列，目前已建成1900个沼气工程，2004年沼气发电装机27万千瓦。与此同时，地热能和海洋能的开发利用也都取得新的进展，为进一步发展奠定了基础。

世界可再生能源发展的趋势

纵观世界可再生能源发展，有以下几大趋势：

（1）技术水平不断提高，成本持续下降。以风力发电为例，自20世纪80年代初以来，风力发电的单机容量从10千瓦，上升到几千千瓦。2003年世界安装的风机平均单机容量已经达到1300千瓦，风电成本从80年代初的每千瓦时20美分，下降到目前的每千瓦时5美分，其中自20世纪90年代以来，成本就下降了50%。据预测，2000至2010年风电成本还可以下降30%。届时，风电成本基本上可以和常规能源发电相当。

（2）发展速度加快，市场份额增加。进入20世纪90年代，以欧盟为代表的地区集团，大力开发利用可再生能源，取得了积极的成果，连续十多年来，可再生能源的年增长速度在15%以上。近年来，以德国、西班牙等国为代表，一些国家通过立法等方式，进一步加快了可再生能源的发展步伐，1999年以来年均增长速度达到30%以上。发展较快的西班牙，2002年风力发电占到全国电力供应量的4.5%，德国在过去的11年间，风力发电增长了21倍，2003年占全国发电量的4%；瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中的比例高达15%以上；巴西生物液体燃料替代了50%的石油进口。

（3）可再生能源已成为各国实施可持续发展的重要选择。可再生能源，由于其清洁、无污染、可再生，符合可持续发展的要求而受到发达国家的青睐。世界各发达国家都制定并实施了一系列宏大的计划和工程。欧盟是世界可再生能源发展最快的地区，也是受益最多的地区。北欧部分国家甚至提出了利用风力发电和生物质发电逐步替代核电的战略目标。

（4）可再生能源是一种朝阳产业，孕育着巨大的潜在经济利益。当今世界上，新能源作为新兴产业在国民经济中的作用和影响已越来越大。据欧洲风能协会统计，2002年全世界风电市场产值在70亿欧元，开发出的电力可以满足4000万人的需求；预计2020年全世界风机规模将达到12亿千瓦，年营业额在670亿欧元。光伏发电市场发展前景也很广阔，据欧盟估计，全球光伏市场到2020年将增加到7000万千瓦，光伏发电将解决非洲30％、经合组织（OECD）国家10％的电力需求。澳大利亚在新世纪能源规划中，提出2010年前建立年销售额40亿美元的可再生能源市场；美国进一步加强了光伏发电技术开发与制造，估计到2020年美国将占领全球太阳光伏电池的一半。另外，全世界生物质能源的商业化利用将达到1亿吨油当量，并形成千万吨级规模的生物液体燃料的生产能力。根据欧洲太阳能协会的预测，到2020年，全球可能拥有14多亿平方米的宏大市场。欧盟计划到2015年安装大约1.9亿平方米的太阳能热水器，相当于提供3700万千瓦和930亿千瓦时的电力和电量。

可再生能源不仅拥有良好的经济前景，而且，随其产业化的发展，将提供越来越多的就业机会。美国学者认为，投资于能源效率和太阳能等技术所创造的就业机会大约是石油、天然气的2倍。在欧洲已经形成了相当数量的可再生能源方面的就业人口。据欧盟的估计，当2010年欧洲风力发电达到约4000万千瓦、光伏发电300万千瓦、生物质能发电1000万千瓦和太阳能集热器1亿平方米时，总计可提供约150万个就业机会，而且这还不包括每年可能有170亿欧元商业出口所创造的、额外的潜在35万个就业机会。由此可见，可再生能源产业对经济发展的潜在影响和作用是巨大的。

1.新材料开发与传统材料改进并举，将对环境影响和再生利用作为考核指标。日本对新材料的研发与传统材料的改进采取了并进的策略，注重于已有材料的性能提高、合理利用及回收再生，并在这些方面领先于世界。日本在21世纪新材料发展规划中主要考虑环境、资源与能源问题。把研究开发生产的具体材料是否有利于资源与环境的有效利用，是否对环境有污染，是否有利于再生利用等作为主要考核指标。

2.发展环境产业振兴地方经济，创建资源循环型社会。在能源环保方面，日本从根本上反思现代工业社会的生产活动模式，积极寻求新的出路。明确提出了“环境立国”战略、建立“循环型社会”的发展新理念新战略。“新阳光计划”与建立“氢社会”等社会发展理念都是新能源战略的细化的体现。

20世纪90年代，日本政府开始了循环经济的区域实践，从发展趋势看，日本环境产业中未来最具发展潜力的领域将是：绿色产品和绿色技术、再利用与再使用产业、生物资源、节能和可再生能源、排热利用、环境再生和面向循环型社会的城市基础设施等公共事业、有害化学物质分析与测定。经济政策的绿色化是推动日本环境产业发展的重要因素。具体包括：1）融资，即通过优惠的融资条件支持环境产业的发展。例如， 日本政策投资银行实施“促进环境保护型经营”制度，运用绿色分级系统对企业环境经营程度进行评估，选出环境经营表现优秀的企业，为这些优秀企业提供更为优惠的融资条件。2）补贴，即通过政府财政补贴支持环境技术的研究开发，促进相关产业的发展。例如，在政府2007年度的预算中，经济产业省、 国土交通省、农林水产省和环境省等相关省都把与环境产业相关的研究开发列为重点项目加以支持。3）环境税，即利用税收杠杆促进废弃物减量，同时将征收的税金用于废弃物的循环利用和废弃物处理设施建设，以促进环境产业的发展。4）在环境产业中引进民间资金从事建设、维护、管理和运营，以解决政府公共投资不足问题。为民间资金向下水道、 废弃物处理、 余热利用等与环境产业相关的公共事业投资提供了商机。

3.通过生态园区规划，实现绿色生产。北九州市从灰色城市变为绿色城市。北九州市是日本著名的工业城市，通过“生态工业园区规划”，北九州逐渐从灰色城市转变成了绿色城市：1）产业体系以环境、再利用产业为支柱，形成了资源共享、产品链延伸和副产品互换的产业共生网络。2）集中开展家电、汽车、塑料瓶等各种物品再利用项目，聚集很多产学联合开展垃圾处理技术、再利用技术研究机构。3）充分利用市内工业基础设施，互相合作，从地方城市的角度出发，努力实现“环境联合企业”设想，促进市内整个产业界的环保活动等。

4.根据每种能源的特性和发展阶段，通过政策投资进行相关产业群的培育。日本在政策投资的公共设施中，积极采用与新能源有关的设施，并通过提供诸如补贴和税收等扩大市场需求的支持。在新能源利用方式方面，日本通过建立太阳能发电产业群、燃料电池和蓄电池产业群、风力及生物质能等“地产地消”的商业模式，形成与新能源产业相关的大的工业结构。

该指数根据全球各国可再生能源投资和发展机会的吸引力来排名，每年发布2次，今年已经是第16年，第52次发布了。

本次排名前10位的国家分别为中国、美国、印度、德国、法国、澳大利亚、日本、英国、荷兰、阿根廷。除阿根廷首次进入外，与此前排名并无明显的变化，主要是相互之间名次略有差异。

关于中国市场

就中国而言，它之所以能稳坐第一的位置，在很大程度上是由于中国对可再生能源发展的长期支持和追求。

电目标和降低上网电价——但安永分析师预计，这些举措将提高中国可再生能源行业的效率。

此外，中国政府已经采取行动，支持可再生能源技术实现平价上网，这样它们就可以在没有政府补贴的情况下，变得更成熟和更具有竞争性。

总之，安永认为中国可再生能源行业“财务状况相对良好”。

中国正致力于提高市场的效率和竞争力，这表明中国政府有意让这个市场成为一个长期的重要的能源来源。

尽管增长速度放缓，但中国市场的绝对规模是一个主要因素。

此外，与其他许多国家不同，空气污染是支持中国可再生能源增长的一个重要驱动力。

关于新兴市场

排名前40位的国家中有相当一部分是发展中国家，这证明了这些市场的重要性。

阿根廷首次进入前10名就是这种趋势的一个很好的例子。

发展中国家不一定只是在复制发达国家的能源模式。

例如，在撒哈拉以南非洲地区，离网太阳能和分布式发电的兴起是一项重要的发展，它符合该地区的能源环境，但发达国家在迈向今天的发电模式中就不一定经历了此阶段。

3 日本车企的氢能源电池车发展

社会正向电气化/氢气化转型，车辆的电动化进程也越来越快，氢气是实现低碳社会的有效能量载体。在日本政府的鼓励下，日本车企如丰田、本田等都氢能源汽车的研发中加快了步伐…

新能源的未来已至：丰田Mirai 

丰田Mirai （ 查成交价 | 车型详解 ）一如其名字一样，是为未来而来的一款划时代新能源车，代表着未来交通工具能源发展的方向。Mirai采用的氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是一套将氢气和氧气蕴含的化学能经过电化学反应直接转换为电能的发电装置。

然而氢的制造储存，电堆的寿命和性能阳极材料、质子交换膜、催化剂的材料，系统的耐久和可靠都是难点。也是因为难，Mirai的量产才如此令人佩服。Mirai有两个碳纤维制的氢气瓶，最大容积122.4L，70MPa的存储压力下可以存储5kg氢气。

Mirai的驱动功率大部分直接来自于燃料电池电堆（即是功率跟随），动力系统配备的锂电池用于FCV反应堆电能暂储、制动回收电能储存，更可与FCV反应堆同时为驱动电机供能。Mirai充一次氢气仅需3-5分钟，即可恢复483km续航里程。

阻碍氢燃料电池车发展的最大因素就是“钱”。Mirai在日本售价为723.6万日元（约合人民币44.2万元），除去各种税费减免，用户也需支付498.3万日元（约合人民币30.4万元）才能把Mirai开回家，这个价格能在日本买到 皇冠 2.0T了；美国售价为57500美元（约合人民币39万元），这个价格能在美国买 雷克萨斯RX 450h了。

丰田官方发言人透露，最终在2020年，大规模量产后，成本有望降到20万元这个普通家庭能够勉强能够到的价位，但也依然困难重重。加氢站的建设离不开各个国家的基础设施的支持和投资。另外大批量制氢的技术还不理想，成本更是不低。

另外不得不提到的一点，丰田已经宣布将会在全球范围内开放5680项有关氢燃料电池技术的专利，其中包括丰田Mirai的1970项技术，放期限到2020年底为止。丰田开放专利的目的是希望企业界接受丰田的技术标准，形成事实上的统一标准，以降低技术风险。

本田Clarity紧随其后  注重氢燃料电池汽车的精细化发展

本田以“制造”、“使用”、“连接”为 理念 ，正致力于开发实现氢气社会的技术。2016年3月发售了FCV“CLARITY FUEL CELL”。为普及燃料电池车，降低成本、建立品质技术以及完善基础设施将是亟待解决的问题。

本田估算下一代汽车削减CO²排放的可能性如下： 可再生能源发电产生的电力驱动小型BEV实现CO²零排放； 利用太阳能将水电解为氢气与氧气，驱动FCV “FCX Clarity”实现CO²零排放。本田计划到2030年，将销量的2/3替换为PHEV、HEV、FCV以及BEV等零排放车辆。

作为针对氢气社会的开发理念，以使用氢气、具有终极清洁性能的FCV为中心，将一体式氢气站SHS ( Smart Hydrogen Station) 与外部供电逆变器Power Exporter 9000连接使用。本田从1996年起开启基础研究，历经20年，终于完成了FCV Clarity、SHS、Power Exporter 9000等的研发。

1.启动出租车路试

为更多人提供观察FCV、试乘FCV的机会，使人们切身感受到FCV的优势。研究FCV在出租车行业的影响，并反映至今后的开发中。目前在日本国内的投放情况是日野交通 (神奈川县) 1辆、大宫汽车 (埼玉县) 1辆、帝都汽车交通 (东京都) 2辆、仙台出租车 (宫城县) 2辆。

2.氢燃料电池战略路线图

在日本国内，根据政府主导的氢气/燃料电池战略路线图，推进FCV的投放、以及氢气基建的完善。2025-2030年期间，将完善氢气站，并开始自主扩大规模。首先以4个大城市为中心，集中完善氢气站，随后推广至二三线城市、甚至全国。2025年前后，日本政府将重点参与其中，构建普及FCV的社会基础。

氢能源汽车发展规划 阶段目标  第一阶段 扶持FCV的应用 (2015～2020年前后)

氢气基建：削减氢气站成本、扩大数量 (2015～2020年前后) 第二阶段 氢气发电：实证测试 (2015～2030年前后)、正式开展 (2030年～)

大规模氢气供应：利用海外原料制造氢气，运输试验 (2015～2025年前后)、正式开展 (2030年～) 第三阶段 无CO2氢气：CCS (Carbon dioxide Capture and Storage，碳捕获与储存)、采用可再生能源的氢气制造试验 (2015～2030年前后)、正式开展 (2040年～)

丰田燃料电池卡车欲为基础设施发展带来收益

由于加氢站建设成本太高，发展滞后，在加氢站数量有限的情况下，有目的、有节奏的点对点运输是最为合适的选择。因此，日本将氢能源汽车发展方向的思考，转向了为基础设施服务，打造FCV卡车成为优先项。

以目前用户数量来看，很难将氢站视为盈利性事业，仅依靠补助金很难增加数量。而将氢站作为盈利性事业对实现氢气社会至关重要，日本将目光锁定在了7-11便利店。2017年8月，日本丰田汽车公司签订了店铺及物流中节能、减排研究相关的基本协议书，在东京都内的2区域上开始实施。

为此，丰田汽车还专门制造了两辆具备冷藏和冷冻功能的FC卡车，FC卡车的氢气储存量是轿车MIRAI的1.5倍以上，且每天氢的使用量很大。7-11便利店的FC卡车对氢能源的使用量相当于普及30辆MIRAI的效果，无形中增加了氢基础设施的利用次数。

引入氢燃料电池摩托车

2018年12月28日，日本国土交通部宣布，将修改部分规定道路运输车辆安全标准的告示，以引入氢燃料电池摩托车。氢燃料电池摩托车的新标准是：当倒地等情况发生时，氢燃料电池摩托车能防止对氢容器表面造成严重损坏甚至是破裂，要有一定的缓冲性和耐擦性。

另外，在发生碰撞事故产生加速度时，氢容器要求被固定在车辆上，防止氢容器脱离车辆。此外，氢燃料电池摩托车在运行容器安全阀时的氢气释放方向，要求为在车辆正立状态下向垂直向下释放，以使周围的人能够判断氢气排出方向。

结 氢能源车或成电驱动车终极解决方案

当我们放眼一个10年，对于汽车来讲是两个 世代 更替，而对于人类在能源革命上的探索，不过历史的一瞬。新能源车是个不断在扩充的天量市场，可以容纳下众多的产品。百花齐放，胜过孤注一掷。从目前技术发展和实用化水平看，纯电动汽车虽然性能上不占优势，但是实用性和普及性上是领先于氢燃料电池车的，但今后谁能真正领先新能源汽车领域，还要看最终技术进步和实用化的最终比拼结果。（文： 韩蕊）

氢燃料汽车 丰田Mirai 刚完成十万公里测试

Honda FCV Concept首发亮相2015北美车展

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3 日本车企的氢能源电池车发展

社会正向电气化/氢气化转型，车辆的电动化进程也越来越快，氢气是实现低碳社会的有效能量载体。在日本政府的鼓励下，日本车企如丰田、本田等都氢能源汽车的研发中加快了步伐…

新能源的未来已至：丰田Mirai 

丰田Mirai 一如其名字一样，是为未来而来的一款划时代新能源车，代表着未来交通工具能源发展的方向。Mirai采用的氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是一套将氢气和氧气蕴含的化学能经过电化学反应直接转换为电能的发电装置。

然而氢的制造储存，电堆的寿命和性能阳极材料、质子交换膜、催化剂的材料，系统的耐久和可靠都是难点。也是因为难，Mirai的量产才如此令人佩服。Mirai有两个碳纤维制的氢气瓶，最大容积122.4L，70MPa的存储压力下可以存储5kg氢气。

Mirai的驱动功率大部分直接来自于燃料电池电堆（即是功率跟随），动力系统配备的锂电池用于FCV反应堆电能暂储、制动回收电能储存，更可与FCV反应堆同时为驱动电机供能。Mirai充一次氢气仅需3-5分钟，即可恢复483km续航里程。

阻碍氢燃料电池车发展的最大因素就是“钱”。Mirai在日本售价为723.6万日元（约合人民币44.2万元），除去各种税费减免，用户也需支付498.3万日元（约合人民币30.4万元）才能把Mirai开回家，这个价格能在日本买到 皇冠 2.0T了；美国售价为57500美元（约合人民币39万元），这个价格能在美国买 雷克萨斯RX 450h了。

丰田官方发言人透露，最终在2020年，大规模量产后，成本有望降到20万元这个普通家庭能够勉强能够到的价位，但也依然困难重重。加氢站的建设离不开各个国家的基础设施的支持和投资。另外大批量制氢的技术还不理想，成本更是不低。

另外不得不提到的一点，丰田已经宣布将会在全球范围内开放5680项有关氢燃料电池技术的专利，其中包括丰田Mirai的1970项技术，放期限到2020年底为止。丰田开放专利的目的是希望企业界接受丰田的技术标准，形成事实上的统一标准，以降低技术风险。

本田Clarity紧随其后  注重氢燃料电池汽车的精细化发展

本田以“制造”、“使用”、“连接”为 理念 ，正致力于开发实现氢气社会的技术。2016年3月发售了FCV“CLARITY FUEL CELL”。为普及燃料电池车，降低成本、建立品质技术以及完善基础设施将是亟待解决的问题。

本田估算下一代汽车削减CO²排放的可能性如下： 可再生能源发电产生的电力驱动小型BEV实现CO²零排放； 利用太阳能将水电解为氢气与氧气，驱动FCV “FCX Clarity”实现CO²零排放。本田计划到2030年，将销量的2/3替换为PHEV、HEV、FCV以及BEV等零排放车辆。

作为针对氢气社会的开发理念，以使用氢气、具有终极清洁性能的FCV为中心，将一体式氢气站SHS ( Smart Hydrogen Station) 与外部供电逆变器Power Exporter 9000连接使用。本田从1996年起开启基础研究，历经20年，终于完成了FCV Clarity、SHS、Power Exporter 9000等的研发。

1.启动出租车路试

为更多人提供观察FCV、试乘FCV的机会，使人们切身感受到FCV的优势。研究FCV在出租车行业的影响，并反映至今后的开发中。目前在日本国内的投放情况是日野交通 (神奈川县) 1辆、大宫汽车 (埼玉县) 1辆、帝都汽车交通 (东京都) 2辆、仙台出租车 (宫城县) 2辆。

2.氢燃料电池战略路线图

在日本国内，根据政府主导的氢气/燃料电池战略路线图，推进FCV的投放、以及氢气基建的完善。2025-2030年期间，将完善氢气站，并开始自主扩大规模。首先以4个大城市为中心，集中完善氢气站，随后推广至二三线城市、甚至全国。2025年前后，日本政府将重点参与其中，构建普及FCV的社会基础。

氢能源汽车发展规划 阶段目标  第一阶段 扶持FCV的应用 (2015～2020年前后)

氢气基建：削减氢气站成本、扩大数量 (2015～2020年前后) 第二阶段 氢气发电：实证测试 (2015～2030年前后)、正式开展 (2030年～)

大规模氢气供应：利用海外原料制造氢气，运输试验 (2015～2025年前后)、正式开展 (2030年～) 第三阶段 无CO2氢气：CCS (Carbon dioxide Capture and Storage，碳捕获与储存)、采用可再生能源的氢气制造试验 (2015～2030年前后)、正式开展 (2040年～)

丰田燃料电池卡车欲为基础设施发展带来收益

由于加氢站建设成本太高，发展滞后，在加氢站数量有限的情况下，有目的、有节奏的点对点运输是最为合适的选择。因此，日本将氢能源汽车发展方向的思考，转向了为基础设施服务，打造FCV卡车成为优先项。

以目前用户数量来看，很难将氢站视为盈利性事业，仅依靠补助金很难增加数量。而将氢站作为盈利性事业对实现氢气社会至关重要，日本将目光锁定在了7-11便利店。2017年8月，日本丰田汽车公司签订了店铺及物流中节能、减排研究相关的基本协议书，在东京都内的2区域上开始实施。

为此，丰田汽车还专门制造了两辆具备冷藏和冷冻功能的FC卡车，FC卡车的氢气储存量是轿车MIRAI的1.5倍以上，且每天氢的使用量很大。7-11便利店的FC卡车对氢能源的使用量相当于普及30辆MIRAI的效果，无形中增加了氢基础设施的利用次数。

引入氢燃料电池摩托车

2018年12月28日，日本国土交通部宣布，将修改部分规定道路运输车辆安全标准的告示，以引入氢燃料电池摩托车。氢燃料电池摩托车的新标准是：当倒地等情况发生时，氢燃料电池摩托车能防止对氢容器表面造成严重损坏甚至是破裂，要有一定的缓冲性和耐擦性。

另外，在发生碰撞事故产生加速度时，氢容器要求被固定在车辆上，防止氢容器脱离车辆。此外，氢燃料电池摩托车在运行容器安全阀时的氢气释放方向，要求为在车辆正立状态下向垂直向下释放，以使周围的人能够判断氢气排出方向。

结 氢能源车或成电驱动车终极解决方案

当我们放眼一个10年，对于汽车来讲是两个 世代 更替，而对于人类在能源革命上的探索，不过历史的一瞬。新能源车是个不断在扩充的天量市场，可以容纳下众多的产品。百花齐放，胜过孤注一掷。从目前技术发展和实用化水平看，纯电动汽车虽然性能上不占优势，但是实用性和普及性上是领先于氢燃料电池车的，但今后谁能真正领先新能源汽车领域，还要看最终技术进步和实用化的最终比拼结果。（文： 韩蕊）

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