家用燃料电池“ENE-FARM”可在家中发电，还可利用热量烧热水。经历过计划停电的消费者蜂拥订购，致使补助金预算即将用光。虽然具有超过电力公司火力发电站的高效率，但高价格也成了普及的瓶颈。
东京电力公司福岛第一核电站事故激发了消费者对意外商品的购买欲。其中具有代表性的就是家用燃料电池“ENE-FARM”。销售松下公司制造的ENE-FARM的东京燃气公司已经接到相当于地震前10倍左右的相关咨询。
燃料电池是一种利用氢和氧生成电力和热量的装置。ENE-FARM是家用燃料电池的总称，多家企业都在制造，燃气公司等已经从2009年起开始销售。
由于价格高达300万日元左右，因此日本政府决定提供补助金。虽然2010年度发放的补助金在预算之内，但2011年度早在7月上旬就达到了上限。尽管第2次补充预算案又追加了补助金，但重新开始受理申请之后，仅3周左右时间，就用掉了补助额的8成多。
对于经历过此前未曾预料的计划停电的消费者来说，燃料电池“能够在自己家中发电”的特点变得非常吸引力。
如果使电流从水中经过，水便会分解为氢和氧，这就是“水电解”反应，而燃料电池正是利用水电解的逆反应来生成电力。利用名为“改质器”的装置，从各个家庭的城市煤气和液化石油气（LPG）中提取氢，使之与空气中的氧发生化学反应发电。
热电联产系统可利用同时产生的热量烧热水，热水暂时储存在储水槽中，用于厨房和浴室。由于可彻底使用燃料中的能量，因此环保性能也非常出色。
发电效率较高的新方式上市
由于使氢和氧发生反应的电池单元的材料不同，燃料电池有多种发电方式。配合2009年ENE-FARM的上市，名为“PEFC（固体高分子型燃料电池）”的方式迅速实现了实用化。另外，今年10月，吉坤日矿日石能源又推出了采用“SOFC（固体氧化物型燃料电池）”这一新方式的ENE-FARM。电池单元内部名为“电解质”的部件，PEFC使用了塑料，而SOFC使用的是陶瓷。SOFC的电池单元由京瓷公司开发。虽然普遍认为与PEFC相比，耐久性方面存在问题，但京瓷综合研究所表示，“能够通过改变材料的组合来解决这一问题”。
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最大的不同之处在于工作温度。SOFC的工作温度高达800度左右，与之相比，PEFC为100度以下，明显低于SOFC。这一不同之处也会影响发电效率和使用方便性。
首先，发电效率和装置尺寸方面，SOFC胜出。吉坤公司的SOFC的发电效率约为45％，比该公司的PEFC高10个百分点，也远远超过了发电效率约为40％的松下新款机型。发电效率表示燃料的能源有多少能被转变为电力。
顺便一提，电力公司火力发电站的电力由于在到达家庭之前会产生供电损失，因此发电效率仅为37％左右。ENE-FARM的效率更高。
SOFC由于工作温度较高，利用回收的热量烧的热水也高达75度，比PEFC高10度。较高的水温使储水槽的容积比PEFC减少了36％。
吉坤商品的发电单元也是SOFC比PEFC小46％。请看下方图片。SOFC的构成较为简单，以装有改质器和电池组的模块为中心。另一方面，PEFC则是在改质器的周围设置了多个装置。这一差别也来源于工作温度的不同。
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吉坤日矿日石能源上市的SOFC型燃料电池。据称销售业绩出色。左侧为发电单元，右侧为储水槽 |
PEFC在利用改质器从燃料中提取氢时，会产生一氧化碳。由于一氧化碳会对电池单元产生不良响，因此需要进行处理。
另一方面，SOFC由于工作温度较高，因此一氧化碳会被燃烧掉。所以改质器将比较简单。SOFC仅需控制高温模块，而PEFC则需要控制多道工序。
吉坤日矿日石能源系统整合推进事业部副部长南條敦自信地说：“SOFC的部件个数仅为PEFC的3分之1，因此削减成本的余地非常大。”
不过，也不能说SOFC已经大获全胜。东京燃气燃料电池事业推进部经理冈村洁说：“有时PEFC的实际发电效率也会超过SOFC。”
这是为什么呢？其实原因就在于运转方式。SOFC启动和停止时的温度变化会损坏电池单元。由于不能承受温度的急剧变化，陶瓷会破裂，从而导致“突然停运”，这一度成为一个重要课题。因此，SOFC原则上需要24小时连续运转。在用电量较少的夜间等时间段，由于不得不在运转时降低输出功率，因此发电效率会下降。
另一方面，PEFC的运转更为灵活。销售东芝制造的PEFC的大阪燃气PEFC开发组负责人平井一裕介绍道：“不使用的时候就停止运转。使用时就充分使用，这样可提高实际发电效率。”
削减成本是最大的课题
人们或许认为只要拥有可在自己家中发电的ENE-FARM，就能避免停电的影响。不过，ENE-FARM在停电时并不能工作。这是因为，电力公司以防止停电时进行修复作业的工作人员触电为理由，把自动停止运转定为条件。
这样一来就无法满足有购买意向的消费者的要求。东京燃气将于2012年2月推出可应对停电的蓄电池。同样，吉坤也预定明年开始提供。
首先，将电线接入设置于ENE-FARM近旁的蓄电池。蓄电池一旦检测出停电，便会切断电网和ENE-FARM的连接，并开始输送储存的电力。这样的话，ENE-FARM就不知道已经停电，会继续发电。
在家用燃料电池实现实用化2年半之后，松下于今年3月推出了新一代PEFC机型，其他公司也计划在2012年上市。SOFC方面，大阪燃气预定明年上市。但是，由于改良过程中并未对模具进行投资，因此虽然性能参数相同，但实际性能却在日益提高。东芝燃料电池系统总工程师永田裕二明确表示，“燃料电池单元的材料已经与2009年上市之初完全不同”。
虽然性能和耐久性方面的障碍就这样被逐一扫除，但最大的课题在于高成本。ENE-FARM为270万日元以上，而普通热水器仅为30万日元左右，使用燃气机的热电联产系统“ECOWILL”也仅为80万日元左右。各公司提出的目标是：包含补助金在内，新一代ENE-FARM机型降到100万日元，将来再进一步降低到50万～60万日元。
目标能否实现主要由产量决定。除了要扩大ENE-FARM的销路之外，作为PEFC来说，关键还在于燃料电池车的面世。各汽车厂商已经宣布，到2015年推出配备PEFC的燃料电池车。在汽车上配备PEFC，是因为其工作温度较低，启动和停止比较容易。
燃料电池车的普及不仅会使销量增加，而且还意味着街道上氢基础设施得到完善。如果能直接使用氢的话，便无需再使用改质器等，因此PEFC的成本将迅速下降。即使在发电效率方面不及SOFC，但由于成本较低且使用简便，PEFC或许会得到普及。
究竟是ENE-FARM还是燃料电池车先实现普及？虽然前路尚不明朗，但毋庸置疑的是，ENE-FARM的发展是顺风而行。
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