【記者部落格】「咦?SOFC已經成功了?」——燃料電池車將何去何從

【記者部落格】「咦?SOFC已經成功了?」——燃料電池車將何去何從:

【記者部落格】「咦?SOFC已經成功了?」——燃料電池車將何去何從

2011/03/04 00:00

圖1:JX日礦日石能源推出的家用燃料電池「ENE-FARM」。遺憾的是圖片只展示了2011年2月時的形態(點擊放大)
圖2:時任日本首相的小泉純一郎曾乘坐本田燃料電池車「FCV」。之後,燃料電池車便了無聲息(點擊放大)
  「您說是10月?是今年10月嗎?」JX日礦日石能源的發表不禁令人懷疑自己的耳朵。該公司將在家用燃料電池「ENE-FARM」中追加使用SOFC(固體氧化物型燃料電池)款式。雖然發表沒有提及,但單元已經確定為京瓷生產。SOFC款的預定上市的時間是2011年10月。SOFC的開發竟然進展到了如此地步……京瓷的實力真令人生畏。

  燃料電池分成PEFC(固體高分子型燃料電池)和SOFC兩種。PEFC的電解質為塑膠,SOFC的則為陶瓷。就技術水準而言,SOFC遠高於PEFC。但是,鋻於PEFC剛在市場上推出,人們自然認為SOFC時代的到來為時尚早。而現如今,SOFC的實現卻如此之快,PEFC的位置危在旦夕。

  SOFC的效率高於PEFC。即將在10月上市的SOFC款ENE-FARM的額定發電效率也高達45%,比PEFC版高10%。由於其工作溫度也比較高,因此反應無需昂貴的觸媒轉換器。家用燃料電池採用的是電能和熱能並用的「熱電聯產」方式,配備了儲存熱水的水罐,其熱水溫度為75℃,比PEFC版高10℃。因此,水罐的體積可以相應縮小。除水罐外,蓄熱水單元的體積也縮小了36%。

  SOFC款的發電單元比PEFC款小46%。該公司只表示「結構可以簡化」,並未做詳細介紹,估計兩者之間至少是在改性問題上產生了差異。家用燃料電池的原理是對城市瓦斯進行改性生成氫氣,然後將氫氣作為燃料。對於PEFC,改性過程必須完美無缺。否則便會生成一氧化碳。而一氧化碳會損傷觸媒轉換器,導致PEFC「一氧化碳中毒」。

  SOFC沒有如此高的要求。SOFC不使用會被一氧化碳損傷的觸媒轉換器,不僅沒有上述問題,反而能夠使用一氧化碳發電。SOFC真是太能幹了。

  與PEFC相比,SOFC效率高10%,蓄熱水單元小36%,發電單元小46%,但價格相等。這樣的話,各位一定會選擇SOFC吧。如果SOFC順利投產,快速實現普及,家用燃料電池有可能跨過PEFC,直接進入SOFC時代。

燃料電池車何去何從

  讓我們把話題轉到汽車上。如今,燃料電池車已經處於「瀕死」狀態。2002年12月2日,豐田和本田分別上市銷售了4輛和1輛「全球首款」燃料電池車。但採用的是租售方式,價格方面,豐田為120萬日元/月,本田為80萬日元/月。「客戶」是日本的中央政府部門,只能「勉強算是上市」。燃料電池當然是PEFC。

  打那以來,就基本上聽不到燃料電池車的話題了。如今的新一代汽車已經是EV(電動汽車),而非燃料電池車。燃料電池車具有「價格太貴」、「氫氣供應困難」等問題在開發之初就已經被提出,所以並不是燃料電池車偃旗息鼓的理由。如果硬要找個理由,也只能說是EV的勢頭太猛。

  但是,一旦SOFC早日投入實用,燃料電池車將不會再停留在瀕死狀態。

  這時會出現兩種可能,一好一壞。先來說好的可能。當家用SOFC投入實用後,沿用其技術生產燃料電池車的做法全面展開。

  日產一直在堅持SOFC車的研究。該公司曾經考慮使用SOFC作為EV的增程引擎。增程引擎是EV中安裝了自發電機的部件。作用是彌補EV持續行駛距離短的缺點。當電池即將耗盡時,發電機起動,在一段時間內以一定的負荷為電池充電,直至充滿。日產的想法是把燃料電池作為發電機。SOFC的工作溫度高,反應慢,不擅長突然的啟動停止、提高降低負荷,但如果作為增程引擎,這個缺點就可以忽視。

  燃料電池的開發如今是家用和車用相輔相成。開發需要大筆資金。因此,電極、電解質膜、觸媒轉換器、分離器等廠商一直是以滿足二者共同的需求為前提進行開發。如果SOFC在家用領域發力,自然會對車用領域起到推波助瀾的作用。除了車用,再來看家用方面,大阪燃氣也在研究熱電聯產,除了京瓷,豐田也在該公司的研究團隊之中。

  再來說不好的可能。PEFC燃料電池車的時代恐怕不會出現。原因相同。正因為是以二者共同的需求為前提,那麼,既然家用PEFC的時代不會到來,車用PEFC的時代自然無望。二者是一脈相乘。

  當新一代和更新一代的技術同時存在時,如果兩者的問世或普及的時間過於接近,很可能會影響新一代技術的普及。原因是回收投資的時間過短。對於開發PEFC的人們而言,JX日礦日石能源的發表恐怕是個重磅炸彈。(記者:濱田 基彥)



■日文原文
えっ、もうできちゃったのかSOFC、となると燃料電池車の運命やいかに

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