日本公布「氫氣・燃料電池技術開發戰略」,提出技術開發的3個重點領域及10個重點項目
摘要
日本經濟產業省為實現2019年3月修訂的「氫氣・燃料電池戰略路線圖」的目標,於同年9月18日公布「氫氣・燃料電池技術開發戰略」[1],提出技術開發的3個重點領域及10個重點項目,詳如附表一所示,各領域的要點如下:
- 「燃料電池」領域:包括「車載用燃料電池」、「定置用燃料電池」、「輔助設備和儲氫罐等相關系統」等3個重點項目。「燃料電池」項目的主要課題是高效率化、高耐久性和低成本化,著重在關鍵零組件的技術開發與製造;「輔助設備和儲氫罐等相關系統」項目則強調燃料電池系統的最佳化、低成本化和多用途使用的技術開發。
- 「氫氣供應鏈」領域:包括「大規模製氫」、「輸送和儲存技術」、「氫氣發電」和「加氫站」等4個重點項目。「大規模氫氣的製造、輸送和儲存技術」項目主要進行國際氫氣供應鏈的相關技術開發;「氫氣發電」項目進行氫氣穩定燃燒和低NOX燃燒器等技術開發;「加氫站」項目進行壓縮機、蓄壓器等設備開發,以及充填、計量等相關技術開發,旨在降低加氫站的建置和運轉成本。
- 「水電解等其他」領域:包括「水電解技術」、「產業應用」和「非連續創新技術」等3個重點項目。「水電解技術」項目進行各種水電解裝置的技術開發;「產業應用」項目主要推動產業製程中利用無CO2氫氣(例如以再生能源製造的氫氣);「非連續創新技術」項目進行製氫技術、氫氣液化技術、能源載體、燃料電池、化學品合成等創新的開發。
為了有效地促進氫氣和燃料電池的技術開發,將推動技術開發計畫的評估與廣宣、匹配需求和種子的資訊,以及加強國際的合作等。
- 技術開發計畫的評估與廣宣:為了使技術開發在產官學合作下能夠取得成果,必須客觀地評估計畫成效。此外,對於推廣氫氣的使用,應獲得廣泛的社會理解,促進實際的安裝使用,有必要進行廣宣活動。
- 需求和種子資訊的匹配:透過各種方式,例如意見交流和分享的平台,說明、分享和匹配來自燃料電池開發公司提出應解決技術課題的「需求」資訊,以及來自研究/技術人員所持有的技術和知識等「種子」資訊。
- 加強國際的合作:採取戰略措施也很重要,為了有效地利用有限的資源進行技術開發,以維持競爭力,將資源集中在重點領域,並掌握其他國家的動向,建立與氫能有關研究機構的國際網絡,展開國際合作等。
此外,將根據戰略路線圖中目標的達成狀況、技術開發計畫評估結果和海外動向等,對「氫氣・燃料電池技術開發戰略」進行必要的修正。
評析
日本「氫氣・燃料電池戰略協議會」為實現「氫能社會」,根據2017年12月制定的「氫能基本戰略」[3]、2018年7月制定的「第5次能源基本計畫」,以及2018年10月舉行國際氫能部長級會議的「東京宣言」等,於2019年3月修訂「氫氣・燃料電池戰略路線圖」[4],揭示各領域的目標。
為檢視「氫氣・燃料電池戰略路線圖」目標的達成狀況,經濟產業省和新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)於2019年6月17日至21日舉行「氫氣・燃料電池計畫評估和課題分享週」,針對經產省和NEDO支援的研究開發計畫進行評估,提出用戶端的需求和發掘新的種子,進行整體產官學的技術開發討論。「氫氣・燃料電池戰略協議會」則依據該分享週所提出的技術開發課題,制定了「氫氣・燃料電池技術發展戰略」,確定今後技術開發的重點 [2]。
依據日本經濟產業省2020年度的能源相關預算要求,在「加強實現氫能社會」項目上,編列807億日元,比2019年度預算(602億日元)大幅增加,其將擴大推廣燃料電池車、加快建置加氫站、支援次世代燃料電池的技術開發、建立國際氫氣供應鏈等[5]。
我國為了建立永續能源系統和實現非核家園的目標,氫能列為我國綠能產業發展重點之一,目標在2025年氫能燃料電池設置達60 MW。因此,日本「氫氣・燃料電池戰略路線圖」提出相關技術和產品的成本目標,以及「氫氣・燃料電池技術開發戰略」提出的技術開發重點,可做為我國今後推動氫氣與燃料電池技術開發的參考,加速我國相關技術的商業化腳步。
參考資料
[1] 水素・燃料電池技術開発戦略,水素・燃料電池戦略協議会,2019/9/18。
[2] 水素・燃料電池技術開発戦略を策定しました,経済産業省,2019/9/18。
[3] 日本政府公布「氫能基本戰略」,提出2030年家庭用燃料電池530萬台、燃料電池汽車80萬輛、加氫站900座、氫氣成本30日元/Nm3等目標,能源知識庫,2017/12/26。
[4] 日本發表「氫氣・燃料電池戰略路線圖」,設定新的基本技術規格和細項成本目標,提出實現該目標的必要措施,能源知識庫,2019/3/12。
[5] 日本2020年度能源相關預算要求為8,362億日元(約新臺幣2,425億元),推動再生能源主力電源化、實現氫能社會、加速碳循環創新等能源轉型和脫碳化,能源知識庫,2019/8/31。
附表一、日本「氫氣・燃料電池技術發展戰略」的具體技術開發項目[1]
重點領域 |
重點項目 |
具體的技術開發項目 |
燃料電池 |
1. 車用、固體高分子型燃料電池(PEFC) |
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2. 固定放置用、固體氧化物型燃料電池(SOFC) |
(單獨發電monogeneration、熱電聯產cogeneration)
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(PEFC和SOFC共通技術) |
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3. 輔助設備和儲氫罐等相關系統 |
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氫氣供應鏈 |
4. 大規模氫氣製造 |
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5. 輸送/儲存技術 |
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6. 氫氣發電 |
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7. 加氫站 |
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水電解等其他 |
8. 水電解技術 |
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鹼性型水電解裝置、固體高分子膜(PEM)型水電解裝置 |
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陰離子交換膜(AEM )型水電解裝置 |
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固體氧化物型電解電池(SOEC) |
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水電解技術的共通基礎 |
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9. 產業應用 |
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10. 非連續的創新技術 |
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