燃料電池走進尋常家 -- 日本注重發展替代能源

　　日本是世界上對能源進口依賴程度最高的國家之一，國內能源90％依賴進口。為此，日本高度重視發展替代能源，其中燃料電池被列為重中之重。
　
　　日本能源技術革新主要圍繞人們的日常生活進行，最引人注目的成果是家用燃料電池。目前，日本有30多家企業、研究機構在開發燃料電池。
　　
　　松下等公司2004年紛紛推出了自己研發的家用燃料電池。這些產品一般發電功率約為1000瓦，燃料使用從煤氣中提取的氫，不會產生大氣污染物。由于技術上已經成熟，東京天然氣公司決定從2005年2月起以租賃方式向200個家庭提供服務，這是燃料電池第一次進入日本家庭。東京天然氣公司打算利用3年時間為普及家用燃料電池搜集數據。
　　
　　面向家庭注重實用
　　
　　日本發展燃料電池目前堅持面向家庭，并且不斷加以改進。2002年10月，日本三洋電機公司向市場推出了以城市煤氣（或天然氣）為燃料的家用小型發電裝置。該公司以前曾經推出過一種作為應急電源的高分子電解質型燃料電他，以純氫為燃料。這種燃料電池是世界上最早研制成功并投放市場的，只是由于純氫價格高而無法大量推廣。為此，該公司改變研究方向，以普及型產品為目標，轉而研制以城市煤氣為燃料的高分子固體電解質燃料電池。
　　
　　此次推出的這種家用型燃料電池成本低、體積小，且經久耐用。它不僅能發電，而且能提供熱水，對于一戶普通的家庭，僅供電和向浴室供應熱水這兩項用途，每年就可節省燃料費3.8萬日元左右。目前的市場價格是每套售40萬日元。
　　
　　用城市煤氣作為燃料電池的燃料，需要有一臺燃料改質裝置。但是，從該裝置得到的氫，仍含有微量的一氧化碳，對固體電解質型燃料電池會造成不良的影響，因此，三洋電機公司推出的小型燃料改質裝置，已成功地將一氧化碳的濃度控制在10ppm以下。
　　
　　日本市場上推出的家用型固體電解質型燃料電池，主體內采用了一種觸媒元件，不僅提高了抗一氧化碳腐蝕的性能，而且發電效率高達35%%，熱回收效率可達30%%，使用壽命可達4萬小時以上。
　　
　　家用小型燃料電池發電裝置在輸出功率為1千瓦時，可利用廢熱將水加熱到60℃，貯存在專門的熱水容器中備用，而電力則經變頻器由直流變為交流，供照明和家電使用。
　　
　　便攜式燃料電池開發步伐加快
　　
　　近幾年，便攜式燃料電池在日本市場上呼聲很高。迄今已有20多種產品問世。日立公司已推出手機用燃料電池。產品的輸出值均在數瓦~數十瓦之間。索尼和NEC等均以筆記本電腦和手機等移動終端為使用目標。
　　
　　日立制作開發燃料電池的歷史相當悠久。截至目前已先后從事多種燃料電池的研究開發，早在1999年便推出了輸出功率為20W的便攜式燃料電池電源、50W的高爾夫球車、500W的工廠自動搬運車。
　　
　　日立公司認為，作為鋰離子充電電池的替代電源，燃料電池非常有競爭力。目前普遍認為，盡管現在使用的鋰離子充電電池的能量密度正在逐年提高，但很快就會逼近極限。與此同時，對便攜終端使用的電池的高能量密度的要求卻并未降低。
　　
　　日本最大的手機制造商NEC公司已研制成功使用甲醇和納米技術的燃料電池，其電能儲量將是普通鋰電池的10倍，這意味著使用現有型號手機的用戶在1個月內無需對手機進行充電，或者可持續24小時使用筆記本電腦。
　　
　　日本不少公司也都已開始著手固體高分子燃料電池的開發，電解膜等相關材料不斷得到改進。專家認為，如果能將在固體高分子電池開發中積累的技術用于甲醇燃料電池的話，將有望出現輸出功率不斷提高等互動效果，并有望于2005年進入批量生產。