燃料电池汽车是实现车辆使用阶段“无污染，零排放”的重要技术路径，日本高度重视氢能及燃料电池产业发展，相继出台了各种扶持政策，不断加大对氢能及燃料电池的扶持力度。本文对日本燃料电池汽车的市场情况、战略规划、支持政策以及主要整车企业最新动向等进行了介绍，最后参照日本经验为我国燃料电池汽车发展提供借鉴。
日本高度重视氢能及燃料电池产业发展，明确提出了加速建设和发展“氢能社会”的战略方向。过去几十年里，日本政府先后投资数千亿日元用于燃料电池汽车（FCV）的技术研发及示范应用，并取得了良好的成绩。截至2018年年底，日本已建成加氢站103座，计划2025年达到320座，2030年900座；燃料电池汽车保有量达3056辆，计划2025年实现20万辆，2030年80万辆，到2040年彻底实现燃料电池汽车大规模普及。
1、战略规划
日本政府先后发布了《日本复兴战略》、《能源战略计划》、《氢能源基本战略》、《氢能及燃料电池战略路线图》等有关氢能及燃料电池战略规划。2019年3月，日本政府再次修订《氢能及燃料电池战略路线图》，定位为面向构筑氢能社会的产学研行动计划，就氢能应用、供给等方面修订了发展目标、主要指标及重点工作（见表1），并拟定每年由经济产业省牵头评估工作组对路线图开展一次评估，跟进当前日本及全球氢能及燃料电池产业发展情况，明确为达成规划目标应重点突破的技术领域和相应的研发课题等。2019年6月，经济产业省、日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）首次召开“氢能和燃料电池项目评估和课题共享周”，对正在实施中的氢能及燃料电池项目进行技术评价。
表1 氢能及燃料电池战略路线图主要目标
发展目标 | 主要指标 | 重点工作 | |||
氢能应用 | 交通运输 | 燃料电池汽车保有量 | 2025年：20万辆 2030年：80万辆 | 2025年：1）燃料电池汽车与传统燃油车的价格差距（300万日元→70万日元）。2）燃料电池系统成本（燃料电池系统：2万日元/kW→0.5万日元/kW；储氢系统：70万日元→30万日元）。 | 彻底的制度改革和技术研发 |
加氢站 | 2025年：320座 2030年：900座 | 2025年：1）加氢站建设及运营费用（建设费：3.5亿日元→2亿日元：运营费：3400万日元/年→1500万日元/年）。2）设备成本（氢压缩机：0.9亿日元→0.5亿日元，蓄压器：0.5亿日元→0.1亿日元）。 | 1、加强全国网络布局建设，开展双休日营业 2、在加油站/便利店并设加氢站 | ||
燃料电池客车保有量 | 2030年：1200辆 | 2020—2025年：降低燃料电池客车价格，由1.05亿日元降至5250万日元。 | 建设面向客车的加氢站 | ||
氢能供给 | （国际）化石能源制氢 | 制氢成本 | 2030年：30日元/Nm3 未来：20日元/Nm3 | 2020—2025年：1）制造环节（褐煤气化的制氢成本：数百日元/Nm3→12日元/Nm3）。2）存储和运输环节（氢气液化效率：13.6kWh/kg→6kWh/kg，液氢罐的规模：数千m3→5万m3）。 | 1、褐煤气化炉的大型化、提高效率 2、液氢罐的大型化、提高隔热性 |
（国内）可再生能源制氢 | 电解水系统成本 | 2030年：5万日元/kW | 2030年：1）电解水系统成本（20万日元/kW→5万日元/kW）。2）电解水效率（5kWh/Nm3→4.3kWh/Nm3）。 | 1、以福岛氢能源研究站为示范区进行实证 2、提高电解水装置的效率及耐久性 3、构筑灵活使用本地资源的氢能供应链 |
资料来源：日本经济产业省
2、政策支持
2.1 持续的财政投入
自1970年以来，日本经济产业省每年投资数百亿日元支持氢能燃料电池汽车技术研发，燃料电池汽车推广应用以及加氢站等基础设施建设。2019年，日本经济产业省将2020年氢能及燃料电池的财政预算由当前600亿日元的规模提升至800亿日元，包括加氢站补贴130亿日元、下一代汽车（含电动汽车等）补贴200亿日元、家用燃料电池补贴42.6亿日元、氢能供应链建设146亿日元、燃料电池等研发支持123亿日元等。
2.2 积极制定及推广技术标准
早在2005年日本国土交通省便制定了全球最早的燃料电池汽车安全标准，2013年，在日本政府的支持下，上述标准被联合国采纳为燃料电池车安全性国际标准，为日本燃料电池车国际化发展奠定了基础。
2.3 开拓多种制氢渠道
日本基于自身资源禀赋，一方面积极开拓液态氢气海外进口，由千代田化工开发出的“SPERA氢”技术，使氢气可以在常温常压下保持液态，通过现有的油轮、油罐车等运输，并可在油罐中长期储存。目前，日本已经与澳大利亚、文莱等国签署了氢燃料采购协议，预计将于2020年开始批量向日本运输液态氢气。另一方面，日本充分利用国内可再生资源进行制氢，包括工业副产氢、化石能源制氢、电解水制氢、生物质能制氢等多种方式。
3、整车企业
3.1 丰田
1992年，丰田制定了燃料电池开发计划，并于1996年成功推出燃料电池试验车。2013年，丰田与宝马签署战略合作协议，共同研发车用燃料电池系统。2014年，丰田推出MIRAI燃料电池轿车，实现燃料电池组的高性能和小型化，贵金属催化剂铂的用量减少为2008年的1/3，储氢罐由四个减少为两个，且碳纤维用量减少近四成，可实现-30℃室外冷启动，并于2017年实现约3000辆产量。面向未来，丰田计划将MIRAI以及燃料电池客车的全球年销量在2020年扩大至3万辆以上。
3.2 本田
本田自1991年开始燃料电池汽车研发，已成功推出续航里程750Km的最新款Clarity燃料电池汽车，燃料电池堆功率密度达到3kW/L，各项技术指标达到丰田MIRAI同档水平。2017年，本田与通用汽车在美国密歇根州成立燃料电池系统合资企业，预计将于2020年实现量产。
3.3 日产
日产研发燃料电池汽车始于1996年，并于2012年推出了“TeRRA”燃料电池概念车。2018年，日产-雷诺-三菱联盟因开发成本过高，冻结了2013年与戴姆勒、福特签订的燃料电池汽车合作计划，将集中资源专注于纯电动汽车的开发。
3.4 产业联盟
2017年，丰田、本田、日产、东京燃气公司以及日本开发银行等11家企业在政府倡导下联合成立加氢站网络公司Japan H2 Mobility（JHyM），旨在未来十年内，落实《氢能及燃料电池战略路线图》关于基础设施建设的战略部署，联合汽车企业、基础设施供应商和投资者等共同推动加氢站的建设和有效运营，加速燃料电池汽车的大规模普及。
4、对我国的启示和借鉴
2014年以来，日本通过不断修订《氢能及燃料电池战略路线图》，明确了燃料电池汽车发展各个领域的战略规划、目标和重点工作，并推出一揽子政策措施从研发、应用推广以及基础设施等各个方面支持氢能及燃料电池产业发展，力争成为全球第一个实现氢能社会的国家，使氢能与电力、热力共同构成日本二次能源的三大支柱。
燃料电池汽车作为我国新能源汽车起步发展确定的“三纵三横”技术路线之一，也是我国汽车产业发展的重点领域。借鉴日本经验，建议我国加强燃料电池汽车产业与技术全局战略谋划，从国家层面制定氢能及燃料电池产业发展规划框架，明确支持燃料电池汽车发展的战略导向和配套政策措施，包括以商用车为突破口开展燃料电池汽车示范应用，持续完善加氢站等基础设施建设等。同时，研究编制氢能及燃料电池技术路线图，分阶段制定市场和技术目标，并通过国家科技计划等对重点领域给与支持；引导和鼓励整车及相关企业加大氢能及燃料电池汽车研发投入，搭建跨学科、跨产业、跨部门的产业协同创新平台，全方位推动氢能社会建设，促进我国汽车产业转型升级、高质量发展。
来源:《汽车纵横》