燃料電池按電解質(zhì)的類型可分為堿性燃料電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)五大類。其中固體氧化物燃料電池，是一種采用電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的裝置，無卡諾循環(huán)，其效率遠(yuǎn)高于其他發(fā)電設(shè)備，主要產(chǎn)物是CO2和水。SOFC具備發(fā)電效率高（自身發(fā)電效率接近60%，與熱氣輪機(jī)聯(lián)用效率可達(dá)80%以上）、余熱品質(zhì)高、燃料選用范圍廣（可使用天然氣、煤制氣、生物質(zhì)氣、甲醇等），且不需要貴金屬催化劑，適應(yīng)性強(qiáng)，是一種具有很高應(yīng)用前景的燃料電池。目前主要應(yīng)用在便攜式電源、電站、數(shù)據(jù)中心、通信基站、分散式供電供暖等領(lǐng)域。

截止日前，日本ENE-FARM項(xiàng)目在日本已經(jīng)推廣超30萬(wàn)套SOFC家用系統(tǒng)，保有量位居全球第一，其中SOFC產(chǎn)品占比約為40%。日本之所以能推廣這么多，是因?yàn)閺?005年開始進(jìn)行示范運(yùn)行及政府補(bǔ)助。2005年日本啟動(dòng)家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供(ENE-FARM)計(jì)劃，在2005-2009年建設(shè)家用燃料電池示范項(xiàng)目3300臺(tái)套，并在2009年進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化推廣。

圖表 1 2009-2019.10日本ENE-FARM產(chǎn)品累計(jì)安裝數(shù)量


（單位：萬(wàn)臺(tái)，%）

數(shù)據(jù)來源：*補(bǔ)貼發(fā)放決策基礎(chǔ)（由促進(jìn)燃料池促進(jìn)協(xié)會(huì)累計(jì)（至2018財(cái)年），Ene-Farm Partners的研究（2019財(cái)年），高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2020年3月

2009年后，在日本政府補(bǔ)貼政策持續(xù)，及松下、愛信精機(jī)等廠商大力推廣下，家用燃料電池系統(tǒng)順利開啟商業(yè)化應(yīng)用階段。隨著規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)，2018-2019年ENE-FARM成本迅速降至120萬(wàn)-150萬(wàn)日元/套(約8萬(wàn)元人民幣/套)，較2012年成本下降80%以上，逐步減少補(bǔ)貼依賴。在此期間日本政府從2010年開始對(duì)于安裝燃料電池系統(tǒng)的家庭提供140萬(wàn)日元或制造成本一半的補(bǔ)貼，2015年開始政府補(bǔ)貼額度也降低至50-60萬(wàn)日元。

2019年3月11日，日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)省發(fā)布關(guān)于“支持ENE-FARM等燃料電池?cái)U(kuò)大利用運(yùn)營(yíng)費(fèi)補(bǔ)助金”財(cái)年預(yù)算提案，《財(cái)年預(yù)算提案》對(duì)ENE-FARM項(xiàng)目中的SOFC（固體氧化物燃料電池）和PEMFC（聚合物電解質(zhì)燃料電池）燃料電池設(shè)備和安裝費(fèi)用進(jìn)行補(bǔ)貼。

補(bǔ)貼范圍：燃料電池設(shè)備和安裝費(fèi)用的總價(jià)，1）低于參考價(jià)格（123萬(wàn)日元，即73800人民幣）：SOFC補(bǔ)助8萬(wàn)日元（即4800元人民幣）；2）高于參考價(jià)格而低于最高價(jià)格（134萬(wàn)日元，即80400人民幣）：SOFC補(bǔ)助4萬(wàn)日元（即2400元人民幣）；3）如果超過最高價(jià)格，不予補(bǔ)貼；4）PEFC（聚合物電解質(zhì)燃料電池）沒有統(tǒng)一補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)；5）另外，對(duì)可支持液化石油氣的設(shè)備、可應(yīng)用在寒冷地區(qū)、可用在公寓等環(huán)境中的FEMFC和SOFC進(jìn)行額外補(bǔ)貼。

圖表 2 日本對(duì)ENE-FARM項(xiàng)目中燃料電池設(shè)備和安裝費(fèi)用的最新補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)


資料來源：METI，高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）編譯，2019年3月

根據(jù)規(guī)劃，ENE-FARM計(jì)劃2020年、2030年分別實(shí)現(xiàn)家用燃料電池累計(jì)裝機(jī)量達(dá)140萬(wàn)套和530萬(wàn)套，對(duì)應(yīng)成本有望進(jìn)一步下降到50萬(wàn)日元/套(約3萬(wàn)元人民幣/臺(tái)套)左右。

從生產(chǎn)企業(yè)來看，日本主要有松下、東芝、愛信精機(jī)等公司，美國(guó)有bloom energy、power cell等，韓國(guó)有KCERACELL、KOREA SOFC FORUM、HNPOWER等企業(yè)，國(guó)內(nèi)SOFC企業(yè)有潮州三環(huán)、寧波索福人、中廣核等企業(yè)。

目前來看SOFC主要應(yīng)用于家庭熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，還無法適用于大型發(fā)電站，這與SOFC自身還存在很多缺點(diǎn)有關(guān)，如：工作溫度高、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、對(duì)材料要求高，密封問題一直存在、部件制造成本高等。