內(nèi)容源于 [論文：日本車用氫能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展及支持政策]

日本是最早開始氫能研發(fā)的經(jīng)濟體之一，也是目前全球氫能開發(fā)和應用最全面的國家。日本原油消費的98% 集中在汽車燃油領域，車用氫能的應用會改變?nèi)毡緦τ谑瓦^度依賴的局面。其中燃料電池作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分，其技術突破和實際應用決定了車用氫能的發(fā)展。燃料電池車( Fuel Cell Vehicle，F(xiàn)CV)，作為日本車用氫能的最終產(chǎn)品化形式。

一、日本制氫路線

根據(jù)日本氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，日本現(xiàn)有兩種主要制氫路線: （1）是直接從國外進口氫氣或本國公司海外制氫，以轉移環(huán)境污染; （2）是通過國內(nèi)的可再生能源發(fā)電，最終形成“零碳”的電解水制氫。實施海外制氫的首要目標就是建立國際供應鏈氫能供給體系。

總結來看，日本的主要制氫手段有3種，分別是火力電解水、可再生能源電解水和化石燃料提取，其中可再生能源電解水制氫法，減少碳排放最為明顯，是未來技術發(fā)展的重要方向。

二、氫儲存和運輸路線

氫能的儲運可以分為兩部分：（1）從制氫站( 國內(nèi)或海外) 運輸至國內(nèi)加氫站；（2）從加氫站輸送至FCV 中。

從環(huán)節(jié)上來講，存儲要先于運輸，運輸是基于存儲的后續(xù)環(huán)節(jié)。成本層面來看，管道運輸造價低且效率高，跨國管道的建設難以實現(xiàn)。安全角度，則主要考慮FCV 車載儲氫罐的實際承壓能力。

氣態(tài)氫一般使用管道運輸，它具備低成本、高安全性的特點；壓縮氣態(tài)氫和液態(tài)氫需要先存儲至相應的儲氫罐中，再依據(jù)實際情況選擇適合的交通載具進行運輸。日本在跨國和長途運輸中使用最多的是液態(tài)氫運輸，液態(tài)氫運輸是將氫氣于零下253 攝氏度的低溫下轉化為液體形態(tài)，采用槽罐車進行運輸。相對于高壓氣態(tài)運輸，液態(tài)氫具有更高的體積能量密度，因而運輸效率大幅度提升，且不存在安全隱患。但是氫氣在液化過程中會有約33% 的能耗，同時在運輸過程中具有極高的保溫要求以防止液氫沸騰，因而成本高昂。

2020 年日本高壓儲氫的最新實驗結果表明，日本氫氣蓄能器設備的性能已大大提高，蓄能器容量由648升增加至2448升，最大壓力為95MPa( 兆帕) ，達到日本最大注氫流量( 3 600 克/每分鐘) ，可以以更穩(wěn)定的壓力和流量提供氫氣。

三、主要燃料電池分類

四、加氫布局

2020 年10 月，日本加氫站新增至135 座，從加氫站的分布來看，日本加氫站主要圍繞都市圈建立，并以首都圈為中心點向九州島方向發(fā)散。據(jù)日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省統(tǒng)計，日本首都圈加氫站共有53 座，中京圈37 座，關西圈16 座，北九州圈13 座，北海道、福島縣、富山縣等地區(qū)16 座?？梢钥闯?，主要的加氫站集中在日本中部和西北部，此處人口密集、經(jīng)濟較發(fā)達，而日本東北部加氫站發(fā)展相對滯后。

五、日本第三版《氫能燃料電池戰(zhàn)略路線圖》摘要

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