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10+燃料電池企劍指向“船用”新進展

作者:高工氫燃料電池

航運業綠色轉型步伐正在加快,新能源動力推進技術在綠色船舶上的應用正成為重要發展方向。具備高能效、零碳排優勢的氫,作為綠色船用燃料,确實是綠色船舶的理想動力推進裝置。目前,國内一衆燃料電池企業已将船舶作為重要應用場景之一在展開深度挖掘。

具體有:國氫科技、氫藍時代、氫璞創能、未勢能源、明天氫能、東方氫能、風氫揚科技、中船712所、衆宇動力等,另外氫途科技、捷氫科技也在推進船用燃料電池在研項目。這些企業在船用燃料電池的開發與應用上都有什麼進展?這條路是否會比車用場景走起來更為容易、機會更大?下面展開具體介紹:

衆多燃料電池湧入“船用”新進展

現階段,國内燃料電池的發展重點已經由技術示範轉變為商業化落地,基于車用端應用發展不及預期,幾乎每一家燃料電池企業都在進行多元化拓展,來實作公司發展的可持續性。目前看,船舶領域是多數燃料電池企業“劍指”方向。下面對部分湧入船用燃料電池開發與推廣的企業相關動态展開介紹:

國氫科技已自主開發出“氫騰”船用氫燃料電池系統,今年1月,搭載該系統的氫能船舶“西海新源1号”順利下水;6月,這艘“西海新源1号”正式傳遞使用,成為國内首艘商用氫燃料電池動力遊覽船。該船舶系統淨輸出功率240kW,續航力約4小時,專為船舶應用場景開發,零部件國産化率100%。

氫藍時代在2021年8月立項開發船用80kW氫燃料電池系統産品,到2023年8月2日至今,完成該産品的型式試驗完成并拿到CCS型式認可證書。氫藍時代同時在進行船舶動力系統方案的布置,推動氫能船舶在近海和内河的發展。

氫璞創能已成功開發出200kW船用燃料電池系統Ocean200,并且獲得中國船級社型式認可證書,這是國内首款獲得CCS認證的200kW級别船舶燃料電池系統。目前氫璞創能正在以江蘇揚州為根據地,布局船用大功率燃料電池系統。今年,氫璞創能旗下全資子公司江蘇耀揚新能源牽頭承擔了江蘇省碳達峰碳中和科技創新專項“船舶大功率高效高可靠燃料電池系統研發”項目。

未勢能源自主研發的船用燃料電池發電系統,今年1月順利獲得中國船級社(CCS)頒發的型式認可證書。據了解,未勢能源船用燃料電池發電系統實作了多項創新性突破,相較于同類主流産品,綜合性能名額達到領先水準,且國産化率達到100%,具有高內建、高能量轉化效率與AI智能化控制等技術優勢。目前,該系統已正式配套應用于大陸氫動力交通船——“蠡湖未來”号。

明天氫能在船舶領域也已展開進擊,今年公司當選為安徽省船舶工業協會副會長機關,産品方面目前已經完成MTSYS120船舶專用燃料電池系統開發,今年會推出第二代200kW級船舶專用系統,預計9月份釋出。

東方氫能自主研發了船用燃料電池發電系統,并在日前獲得中國船級社(CCS)型式認可證書,标志該公司船用燃料電池系統設計和制造能力已滿足中國船級社要求,具備船舶領域應用的能力。據悉,東方氫能此次研發的船用燃料電池發電系統,是基于自主研發的膜電極、燃料電池堆産品,嚴格按照中華人民共和國海事局、中國船級社公布的認可标準設計研發完成。研發團隊先後開展原理樣機、摸底樣機和認證樣機的三級開發設計和摸底測試,通過化工原理、電氣原理、安裝結構、控制政策等多次優化疊代設計,解決了船用系統船舶環境安全及高效可靠運作的适應性難題。

風氫揚科技聯合中船動力研發推出的110kW船用燃料電池系統,順利獲得了法國船級社(BV)的原則性認可(AIP),該産品滿足CCS最新釋出的《船舶應用燃料電池發電裝置指南》的要求,可助力内河綠色智能船舶的産業化應用。

中船712所在船用燃料電池技術方面也實作突破。去年10月11日,國内首艘入級中國船級(CCS)、搭載中國船舶712所自主開發的500千瓦氫燃料動力系統的“三峽氫舟1”号示範船正式在湖北宜昌三峽遊客中心(九碼頭)完成首航。今年,其成功簽訂青島港7000馬力氫電拖輪氫燃料電池系統合同,該項目是繼氫燃料電池系統在“三峽氫舟1”号成功示範運作之後,國内氫燃料電池技術在拖輪上的首次應用。

除了這些企業,衆宇動力展出IonWave系列船用燃料電池系統,功率覆寫60-210kW,其他廠商如氫途科技、捷氫科技等,也均持續推進船用燃料電池在研項目。

衆所周知,歐美和日韓等國家和地區在船用燃料電池的研發和設計上起步較早,目前在工程化的應用和推廣處于領先地位,并且已有較多船用燃料電池動力推進裝置的應用和示範工程。大陸在這方面,顯然也已經“捋起袖子”開始幹了。

燃料電池用于船舶優勢明顯

在現有的船舶脫碳技術路線之中,燃料電池其實是一個前景迷人的選項:它的能源轉化效率顯著高于内燃機,并且在能耗更低的同時還能實作更加清潔的終端排放;與此同時它又擁有類似于内燃機的能源補給方式,通過外部攜帶供給工作燃料并能在短時間内再次完成充裝的方式解決了儲能電池的續航焦慮問題,基本同時擁有了脫碳這枚硬币的正反兩面。

在近日舉辦的【鴻基創能聯合總冠名】2024(第六屆)高工氫電産業大會上,氫藍時代董事、常務副總裁曹桂軍博士從内河或者近海角度陳述了燃料電池船舶的五大顯著優勢:

10+燃料電池企劍指向“船用”新進展

另一位業内人士近日也是公開從重量和價格兩個次元,對船舶新能源轉型下的锂電池和燃料電池算了一筆賬:“以64TEU集裝箱船為例,按照單趟航程250km來計算,需要配備5000kWh電池,重量約40噸。如果配置相同能量的的氫氣,則氫瓶重量不到6噸,整個燃電系統總重量不超過12噸,這無疑有助于運輸更多的貨物。另外,動力系統配備5000kWh電池價格約1000萬,如果使用燃料電池方案,大約僅需要一半。此外當氫氣價格低于30元/kg時,氫氣使用成本與換電船相當。”

中國船舶集團首席專家,中船712所研究員/博導彭元亭更是判斷:“随着高密度氫能制儲運發展、成本大幅降低、燃料補給站規模化及燃料電池技術進步,氫能燃料将會成為新一代内河船舶主流能源,近海及遠洋船舶的輔助能源。”

綠色船舶理念的逐漸深化和燃料電池應用于船舶的優勢開始被發現,是燃料電池技術成為船舶動力變革重點研究方向的根本原因。現階段,影響氫能船舶應用推廣的關鍵問題是技術疊代和成本下降。随着中國風電、光伏發電量的增長,綠氫的價格一定會下降,這将會使氫能船舶的燃料成本下降,氫能船舶的成本效益會進一步顯現出來。

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