全球首例！Freudenberg甲醇燃料电池系统获RINA型式认证

在近日举行的德国汉堡海事展SMM 2022上，德国Freudenberg（科德宝） 开发的一种甲醇动力燃料电池系统获得意大利船级社（RINA）颁发的型式认证，这是世界上第一个获得船级社认证的甲醇动力燃料电池系统，对于海事业可持续技术发展具有里程碑的意义。

将公海上的商业运营船舶升级为碳中性的驱动系统是一个巨大的挑战。

一个重要因素是各个船型的航程要求。

对于邮轮、油轮和集装箱船来说，航程必须尽可能长，以便能够不停地跨越世界海洋的漫长路线。

航线灵活性和5000海里以上的航程是世界海上舰队的基本要求。

但由于重量和空间要求高，纯电池供电解决方案通常不适用于这些远洋船舶。

对于这些船型，氢作为直接储能介质也被排除在外，因为它的低体积能量密度要求氢必须以低温或高度压缩状态储存在大型氢罐中。

这些都不是海运业的可持续选择。

然而，燃料电池由于其高效率和低维护要求而具有巨大的优势。

因此，化学结合再生生产氢以获得显著提高的能量密度是有意义的。

这将使燃料电池在远洋运输中经济可行。

在这方面，使用气候友好的甲醇是实现海洋可持续性和国际海事组织减排目标道路上的一个转折点。

甲醇是一种简单的醇，在正常环境条件下为液体，其体积能量密度约为液化氢的三倍。

作为化学工业的重要原料，甲醇具备成熟的制造工艺和良好的可用性。

Freudenberg e-Power Systems 开发了一种将甲醇应用于海运的创新方法。

将高效燃料重整技术与模块化、可扩展系统单元的长寿命PEM燃料电池相结合，通过蒸汽重整产生氢气，然后与燃料电池中空气中的氧气反应，产生推进和船舶电气系统所需的电能。

重整器所需的热量可直接从燃料电池的废热中获得。

燃料电池堆、重整器和控制电子设备以及用于介质供应的所有部件均位于预制的模块化单元中。

这种密封设计方便在船上安装。

该创新系统架构的安全概念现已获得意大利船级社的型式认证。

系统的安全性及其符合海事标准和条例得到证实。

“凭借我们在燃料电池系统和甲醇重整制氢方面的丰富经验，加上科德宝久经验证的工业专业知识，我们正在实现海运行业创新的能源和电力解决方案。

通过这种方式，我们为这一重要领域的脱碳做出了重要贡献，”Manfred Stefener博士，科德宝燃料电池电力系统总经理解释说。

“获得型式认证是海事行业的一个重要里程碑。

这为燃料电池系统在邮轮和国际海洋舰队上以兆瓦级应用奠定了基础。

得益于燃料电池技术，未来的海洋能源系统将安全高效。

”

科德宝坚信，最佳的重型解决方案始于电池级。

双极板（BPP）和膜电极单元的特殊材料配置以及深度价值创造，例如通过内部催化剂生产，确保了最大的效率和耐用性。

与起源于乘用车领域的传统燃料电池系统不同，科德宝高性能电池组的设计策略旨在实现高效率和长寿命。

此外，科德宝的甲醇动力燃料电池系统提供了进一步的优势，因为与燃烧技术驱动不同，它不会排放任何有害的氮氧化物。

科德宝的安全概念已经在“Pa-X-ell 2”研究项目的早期阶段进行了海上一致性测试。

除了关注安全概念外，还考虑了模块化和标准化的主题，以便从一开始就考虑到大规模工业化的各个方面。

将来，各标称输出功率为500kW的系统单元将合并为两位数兆瓦范围内的总容量。

2021年科德宝启动的“HyFleet”研究项目表明，以寿命和效率为优先事项的一致设计策略也适用于其他领域。

与项目合作伙伴 ZF Friedrichshafen 和 FlixBus 一起，科德宝正致力于在长途客车中取代传统柴油驱动装置。

初步测试结果表明，可实现至少35000小时的使用寿命。

这相当于卡车的总使用寿命为120万公里。

据悉，科德宝目前正在与一个专注于邮轮项目财团合作，除了科德宝公司，其合作伙伴还包括：Carnival Maritime (AIDA Cruises)、德国船厂Meyer Werft、乐顺游艇（Lürssen Werft）、besecke、德国航空航天中心（DLR）、德国环境保护鼓励组织（EPEA）和挪威DNV GL船级社。

Meyer Werft 目前正在建造 Silver Nova，它将在游轮上配备世界上最大的燃料电池系统。

这艘 54,700 总吨的船舶将于 2023 年 7 月投入使用，并将能够在没有内燃机动力的情况下使用燃料电池运行其酒店业务。

Meyer Werft 和 Freudenberg 还在合作开展 Pa-X-ell2 研究项目，其中燃料电池系统正在嘉年华公司的 AIDAnova 上进行改造。

两家公司还计划在新造船和现有船舶上开展进一步合作。

Meyer Neptun Engineering 正在开发改造解决方案，并将与科德宝密切合作，推动未来电力解决方案的联合开发。