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美歐日燃料電池發展與應用現狀分析

時間:2018-10-18 16:31來源:www.inaakw.live 作者:中信證券 點擊:
【摘要】美歐日燃料電池發展與應用現狀分析

       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

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