通常，人们把石油、煤炭、天然气等天然能源称为“一次性能源”，而这些“一次性能源”经过加工、转换，才能成为易于使用的电力、煤气、汽油等“二次性能源”。目前，日本的一次性能源构成占全部能源结构的81%，这造成了能源过于依赖中东地区、石化能源枯竭和地球环境遭到破坏等诸多不利。

　　燃料电池成重点开发对象

　　面对石油等传统能源的问题，日本开始了能源多样化战略，近年来加大了新型能源的研究开发力度。与太阳能、风能等新型能源相比，氢能源是目前最有可能实现实用的新型能源。在氢能源的开发利用上，燃料电池成为了日本氢能源的主要发展方向。燃料电池的意义有5点，首先是能量转换的高效性。燃料电池车的效率优于48%，家庭用的固定装置燃料电池效率甚至达到80%以上；其二能实现能源供给的多样化。石油、天然气、煤炭、太阳能、风能、生物能等都可以用来生产氢气；第三可降低环境负荷，减少二氧化碳排放，无氧化氮、氧化硫等有害物质排放；再者是电源分散化。能减少输电时的损失，发生灾害时可作为辅助电源；最后是创造新的产业和雇佣机会，增强产业竞争力。

　　目前日本的燃料电池开发集中在4个种类，一是固体氧化物型燃料电池。其工作温度为1000摄氏度左右，电解质为稳定型氧化锆，发电量为1千瓦至数千千瓦，发电效率为47%至59%，主要供商务、工业和发电站使用。现在处于数千瓦的模型研究开发阶段；二是助溶剂碳酸盐型电池。工作温度为 650摄氏度左右，电解质为助溶剂碳酸盐，发电量为1万千瓦至10万千瓦，发电效率41%至54%，主要用于工业和发电站，处于研究开发阶段，正在研制IMW装置；三是磷酸型燃料电池。工作温度200摄氏度左右，电解质为磷酸，发电量约1000千瓦，发电效率35%至42%，用于商务及工业，已进入开发普及阶段；四是固体高分子型燃料电池。工作温度为80摄氏度至100摄氏度左右，电解质为固体高分子，发电量为250千瓦，发电效率30%至40%，用于燃料电池汽车、家庭、小型业务、便携式装置等。这种燃料电池正处于实用化开发阶段。目前日本燃料电池的开发主要集中在燃料电池车用电池和固定装置燃料电池方面。

　　政府主导制定发展计划

　　在燃料电池车的研发方面，丰田汽车公司和本田汽车公司于2002年12月开始试验性租赁销售，日产汽车公司亦于2004年3月试验性租赁销售。2002至2005年在东京地区实行包括氢气站和燃料电池车行走试验验证。在固定装置燃料电池研发方面，经济产业省从2002年底开始至2004年进行验证试验， 2002年至2003年在全国12个地点展开试验，2003年至2004年全国31个地点试验开始。

　　松下电器产业从2002年开始参加验证试验，2004年开始1千千瓦燃料电池的商品化。三洋电机 2002年开始验证试验，2004年开始1千千瓦的试验性销售，2005年正式开始销售。三菱重工业2003年参加验证试验，2004年开始出厂样品，2005年上市1千千瓦燃料电池。东芝2002年参加验证试验， 2004年至2005年1千千瓦至5千千瓦燃料电池开始实用化。荏原制作所2002年参加验证试验，2004年实现1千千瓦级的商品化。新日本石油、日立制作所、东京燃气、大阪燃气等公司都将于2004年实现1千千瓦燃料电池的实用化和商品化。

　　日本政府、企业面向普及的政策措施是：2002年至2005年为完善基础设施和技术验证阶段，在这一时期，燃料电池汽车、固定装置燃料电池开始限定出售。如丰田、本田、日产等燃料汽车由政府试验性购买使用。这一阶段的开发竞争将决定将来的企业竞争能力。2005年至2010年为开始使用阶段，这一时期燃料电池汽车、固定装置燃料电池将加速实用化，政府计划至2010年生产燃料电池车5万台，固定装置燃料电池发电量达到220万千瓦。2010年至2020年为普及阶段，这一时期燃料电池汽车、固定装置燃料电池将真正开始扩大市场规模，政府计划普及燃料电池车500万台，固定装置燃料电池发电1000万千瓦。2020年至2030年为真正普及阶段，这一时期将以民间为中心自发扩大普及率。政府计划到2030年，燃料电池车达到1500万台，固定装置燃料电池发电1250万千瓦。燃料电池车在日本全国汽车市场的占有率将达到1/5。

　　日本政府为促进实用化和普及、完善汽车燃料供给体制，制定了如下目标验证实验：2002年至 2005年，实现燃料电池车公路行驶验证、氢气站验证、住宅用和业务用燃料电池验证。2005年至2010 年，国家支援公共机关、相关企业率先使用燃料电池，阶段性完善燃料供给体制。2010年开始，政府促进燃料电池的普及，扩大到一般民间领域。同时，建立民间为主导的供给体制；在制度上完善基础设施的建设：重新确定法律法规，制定标准、规格和国际标准，并从现在开始着手进行；在技术的研究和开发方面，2005年前进行燃料电池的技术开发，同时进行氢的制造、运输、储藏的技术开发。 2005年起，进行更高性能的技术开发和开发低成本燃料电池技术。

　　预算充足助开发领先

　　2003年度经济产业省的燃料电池开发预算为307亿日元，2004年度预算增加到329亿日元。主要预算为：1.固体高分子型燃料电池系统技术开发：2003年度为51.1亿日元，2004年度为41.5亿日元。包括构成燃料电池的各主要技术、原材料技术的开发及系统化技术、批量生产技术、低成本技术等开发。2.氢的安全利用等基础技术开发：2003年度45.5亿日元，2004年度63.5亿日元。包括取得氢安全性验证数据，确立安全技术及建设氢燃料基础设施必不可少的压缩机等相关机器的开发。3.固体高分子型燃料电池系统的验证等研究：2003年度38.6亿日元，2004年度30亿日元。包括燃料供给系统（氢气站）验证在内的燃料电池车公路行驶试验、固定装置燃料电池CoGeneration（一种能源生成多种能源）系统在实际使用条件下的运行试验等。4.固体高分子型燃料电池系统普及基础事业：2003年度 38.7亿日元，2004年度24亿日元。通过评价试验收集各种数据，确立评价实验方法，提出标准方案等（MILLENNIUM计划）。5.燃料电池车等用的锂电池技术开发：2003年度19.5亿日元，2004年度19.8亿日元。开发蓄电池中能效最高、长寿的锂电池。6.便携式燃料电池的技术开发：2003年度2.2亿日元，2004年度7.8亿日元。便携式燃料电池目标在数年内实现使用化，开发电池技术和技术标准。7. 固体氧化物型燃料电池系统的技术开发：这是一项新的开发项目，2003年度没有纳入预算，2004年度预算为16亿日元。具体为开发固体氧化物型燃料电池CoGeneration系统的实用化及验证研究。

　　在燃料电池车及基础设施验证试验方面，由经济产业省出资辅助，在燃料电池车验证方面，由日本自动车研究所联合通用、戴姆勒—克莱斯勒、丰田、日产、本田、铃木、日野、三菱等几家汽车公司参与验证试验。在氢供给基础设施验证方面，由工程振兴协会牵头，联合、COSMO石油、新日本石油、东京燃气、日本氧气、昭和壳牌石油、日、栗田工业、出光兴产等公司参与验证研究。目前，已经在东京附近地区建设了10个氢气加气站。这两种验证试验是燃料电池车公路行驶试验和利用各种燃料提供氢气的加气站运行实验。

　　在固定装置燃料电池验证实验方面，从2002年至2003年，全国已经有12个地点进行了运行实验，从2003年至2004年将增加到31个地点。实验地点范围遍及全国各地，便于在各种环境下对燃料电池 CoGeneration系统实行验证，并进行家庭用燃料电池的系统影响评价实验。这一工作由经济产业省辅助，新能源财团牵头，联合设备和系统提供公司进行。 相关阅读：家用太阳能·风能协同发电系统