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未势能源:“气氢+液氢”双线并行助推氢能船舶示范应用

2023-07-15 08:4540国际船舶网国际船舶网

7月11日,是第19个中国航海日,以“扬帆新丝路 奋楫新格局”为主题的2023年中国航海日论坛在河北省沧州市举办,旨在促进国内外航海和海洋界更高层次、更多维度的交流,凝聚发展共识,深化务实合作,加快建设交通强国、海洋强国。

未势能源作为氢燃料电池船舶动力系统设计研发与创新应用企业代表,应邀参加“船舶与海洋工程论坛”,氢燃料电池船用系统研发工程师徐佳发表题为《氢燃料电池系统船舶应用解决方案》主旨演讲,从不同视角分享创新成果与应用经验,受到参会专家、领导及行业相关技术人员的高度关注。

减碳,是绿色船舶发展的最主要驱动力

徐佳表示, IMO限硫令和“双碳”目标都在倒逼船舶行业的绿色转型。

2030年,国际航运温室气体年度排放总量相比2008年应至少降低20%,并力争降低30%;2040年,国际航运温室气体年度排放总量相比2008年应至少降低70%,并力争降低80%;2050年,实现净零排放目标。

因此,减碳将成为绿色船舶发展的最主要驱动力。

他指出,国际上氢能船舶尚处于示范阶段,基本采用PEMFC路线,在研船舶配功率均在500kW以上,最大功率达到4MW;而国内,氢能船舶尚处于点状示范阶段,从“面世”的氢能船舶来看,主要项目配备PEMFC功率在100kW左右,且已经掌握了船用燃料电池系统设计、开发等多项技术,逐步进入到商业化应用阶段。

国内氢燃料电池船舶的发展也获得了国家层面的政策支持,船级社发布、更新了多项关于氢能船舶及发动机的标准来严格把控其性能及安全要求。

到2025年,国内氢燃料等绿色动力关键技术取得突破,湖泊、内河、近海港内等行驶区域固定,特定用途的公务船、工作船、渡轮、游艇等用途船舶是短期内主要示范应用领域。

氢能船舶应用优势将会更加明显

他认为,氢燃料电池问世,先应用于汽车而不是船舶,可能是由于思维惯性原因导致。

从氢燃料电池的特性上来看,在航速和续航都不太高(一般10节和100海里以内),氢燃料电池船舶成本仅是普通船舶成本的1.5倍左右,在有补贴的情况下成本则不高于传统船舶。

从功率需求稳定性上来看,燃料电池功率频繁变化影响寿命,而船舶功率变化很少,且燃料电池功率跟随较慢,大多数船舶可适应,包括氢气渗漏安全、系统的空间和重量、进气洁净方面等,相较于氢燃料电池汽车,氢能在船舶上应用有很大优势。

此外,部分内河湖因为其环保的特殊性,已经开始或即将实行禁油令,且由于船舶的单位阻力比车大得多,且没有办法做动能回收,锂电池船的续航力很小,适用场景受限,大部分中近途的船舶目前都适宜推广氢能应用,相比于锂电池在长续航和低温度的应用场景下,氢能动力将会是更好的选择。

综合来看,与汽车领域不同,氢燃料电池在船舶领域将更加具有竞争力。

“气氢+液氢”双线并行助推氢能船舶示范应用

与此同时,徐佳分享了未势能源基于氢能产业发展和国家双碳目标,积极攻关氢能多元化高效应用,在氢能船舶方面,“气氢”+“液氢”双技术路线并行,已掌握“船规级”氢燃料电池系统与储氢系统设计、研发等多项关键技术,包括船舶加氢解决方案等。

现阶段,未势能源携手蠡湖股份、大连海事大学、海大清能船舶,共同开发的“中国第一艘氢燃料电池交通艇”主要图纸已通过中国船级社CCS审核,两大核心动力系统均由未势能源提供技术解决方案与产品定制化开发。

其中,氢燃料电池动力系统,配备未势能源自主研发的两套110kW级船用氢燃料电池系统作为主要动力源,系统最高效率为58.8%,具有耐腐蚀、耐高湿、高可靠等性能优势,实现无氢机舱设计、控制独立设计、倾斜摇摆排水设计、废能回收-高能效设计等多项创新突破;船舶供氢系统,配套35MPa 385L×12瓶组气氢系统,可携带110kg气氢,供氢压力≥1.65MPa,供氢流量≥5.2g/s。

目前,两大核心系统均已顺利通过CCS体系认可,未来规划在大连沿海海域进行航线测试及运营,这是国内真正可实现商业化运营的氢能船舶,也是未势能源氢燃料电池技术在船舶应用领域的重要突破与平台项目延伸。

“蠡湖未来号”

未势能源“船规级”燃电系统+储氢系统 解决方案

此外,在液氢船舶领域,未势能源开发的船用液氢供气系统,已获得国内首张中国船级社(CCS)原理认证,具备专业应用资质,相较于同类国际主流产品,综合性能指标达到领先水平。

与此同时,未势能源基于不同船型、不同场景需求,以及车用、船用燃料电池同步发展产业协同效应,为行业用户打造了岸基加氢、水上趸船加氢两种解决方案,解决船舶加氢实际难题,为拓展氢燃料船舶商业化应用奠定基础。

中国航海日是国务院批准设立的涉海领域唯一法定节日,迄今已举办19届,为推动中国航海事业和海洋强国建设发挥了积极作用。

本次论坛由中国航海学会、国家能源集团、交通运输部水运科学研究院等联合主办,共设置了9个专题论坛活动,涉及国际船舶与技术、国际海员、港航企业发展、航海文化、疏浚、海洋可持续发展、造船工程等领域,多位交通运输部老领导、院士、大型企业和科研院校负责人,以及航海学会专委会、编委会、航海智库的高级别咨询专家、研究员,围绕引领绿色低碳智能航运发展新趋势、前沿科学问题、重大工程技术难题和产业发展问题进行研讨、座谈。

此次参会,进一步肯定了未势能源在氢能船舶应用领域的创新实力与行业影响力。

未来,未势能源将继续响应国家“双碳”目标的落实,积极发挥氢能及燃料电池领域技术与产业链资源优势,加强氢能船舶技术攻关与应用场景开拓,为推动我国船舶行业实现“零碳排”目标贡献力量。

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