助力氫能船舶應(yīng)用 | 未勢能源受邀參加2023年中國航海日論壇

2023年7月11日，是第19個中國航海日，以“揚帆新絲路 奮楫新格局”為主題的2023年中國航海日論壇在河北省滄州市舉辦，旨在促進國內(nèi)外航海和海洋界更高層次、更多維度的交流，凝聚發(fā)展共識，深化務(wù)實合作，加快建設(shè)交通強國、海洋強國。

未勢能源作為氫燃料電池船舶動力系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)用企業(yè)代表，應(yīng)邀參加“船舶與海洋工程論壇”，氫燃料電池船用系統(tǒng)研發(fā)工程師徐佳發(fā)表題為《氫燃料電池系統(tǒng)船舶應(yīng)用解決方案》主旨演講，從不同視角分享創(chuàng)新成果與應(yīng)用經(jīng)驗，受到參會專家、領(lǐng)導(dǎo)及行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的高度關(guān)注。

減碳，是綠色船舶發(fā)展的最主要驅(qū)動力

徐佳表示， IMO限硫令和“雙碳”目標都在倒逼船舶行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。2030年，國際航運溫室氣體年度排放總量相比2008年應(yīng)至少降低20%，并力爭降低30%；2040年，國際航運溫室氣體年度排放總量相比2008年應(yīng)至少降低70%，并力爭降低80%；2050年，實現(xiàn)凈零排放目標。因此，減碳將成為綠色船舶發(fā)展的最主要驅(qū)動力。

他指出，國際上氫能船舶尚處于示范階段，基本采用PEMFC路線，在研船舶配功率均在500kW以上，最大功率達到4MW；而國內(nèi)，氫能船舶尚處于點狀示范階段，從“面世”的氫能船舶來看，主要項目配備PEMFC功率在100kW左右，且已經(jīng)掌握了船用燃料電池系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)等多項技術(shù)，逐步進入到商業(yè)化應(yīng)用階段。

國內(nèi)氫燃料電池船舶的發(fā)展也獲得了國家層面的政策支持，船級社發(fā)布、更新了多項關(guān)于氫能船舶及發(fā)動機的標準來嚴格把控其性能及安全要求。到2025年，國內(nèi)氫燃料等綠色動力關(guān)鍵技術(shù)取得突破，湖泊、內(nèi)河、近海港內(nèi)等行駛區(qū)域固定，特定用途的公務(wù)船、工作船、渡輪、游艇等用途船舶是短期內(nèi)主要示范應(yīng)用領(lǐng)域。

氫能船舶應(yīng)用  優(yōu)勢將會更加明顯

他認為，氫燃料電池問世，先應(yīng)用于汽車而不是船舶，可能是由于思維慣性原因?qū)е隆?/p>

從氫燃料電池的特性上來看，在航速和續(xù)航都不太高（一般10節(jié)和100海里以內(nèi)），氫燃料電池船舶成本僅是普通船舶成本的1.5倍左右，在有補貼的情況下成本則不高于傳統(tǒng)船舶。從功率需求穩(wěn)定性上來看，燃料電池功率頻繁變化影響壽命，而船舶功率變化很少，且燃料電池功率跟隨較慢，大多數(shù)船舶可適應(yīng)，包括氫氣滲漏安全、系統(tǒng)的空間和重量、進氣潔凈方面等，相較于氫燃料電池汽車，氫能在船舶上應(yīng)用有很大優(yōu)勢。

此外，部分內(nèi)河湖因為其環(huán)保的特殊性，已經(jīng)開始或即將實行禁油令，且由于船舶的單位阻力比車大得多，且沒有辦法做動能回收，鋰電池船的續(xù)航力很小，適用場景受限，大部分中近途的船舶目前都適宜推廣氫能應(yīng)用，相比于鋰電池在長續(xù)航和低溫度的應(yīng)用場景下，氫能動力將會是更好的選擇。

綜合來看，與汽車領(lǐng)域不同，氫燃料電池在船舶領(lǐng)域?qū)⒏泳哂懈偁幜Α?/p>

“氣氫+液氫”雙線并行  助推氫能船舶示范應(yīng)用

與此同時，徐佳分享了未勢能源基于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家雙碳目標，積極攻關(guān)氫能多元化高效應(yīng)用，在氫能船舶方面，“氣氫”+“液氫”雙技術(shù)路線并行，已掌握“船規(guī)級”氫燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)設(shè)計、研發(fā)等多項關(guān)鍵技術(shù)，包括船舶加氫解決方案等。

現(xiàn)階段，未勢能源攜手蠡湖股份、大連海事大學(xué)、海大清能船舶，共同開發(fā)的“中國第一艘氫燃料電池交通艇”主要圖紙已通過中國船級社CCS審核，兩大核心動力系統(tǒng)均由未勢能源提供技術(shù)解決方案與產(chǎn)品定制化開發(fā)。

其中，氫燃料電池動力系統(tǒng)，配備未勢能源自主研發(fā)的兩套110kW級船用氫燃料電池系統(tǒng)作為主要動力源，系統(tǒng)最高效率為58.8%，具有耐腐蝕、耐高濕、高可靠等性能優(yōu)勢，實現(xiàn)無氫機艙設(shè)計、控制獨立設(shè)計、傾斜搖擺排水設(shè)計、廢能回收-高能效設(shè)計等多項創(chuàng)新突破；船舶供氫系統(tǒng)，配套35MPa 385L×12瓶組氣氫系統(tǒng)，可攜帶110kg氣氫，供氫壓力≥1.65MPa，供氫流量≥5.2g/s。

目前，兩大核心系統(tǒng)均已順利通過CCS體系認可，未來規(guī)劃在大連沿海海域進行航線測試及運營，這是國內(nèi)真正可實現(xiàn)商業(yè)化運營的氫能船舶，也是未勢能源氫燃料電池技術(shù)在船舶應(yīng)用領(lǐng)域的重要突破與平臺項目延伸。

此外，在液氫船舶領(lǐng)域，未勢能源開發(fā)的船用液氫供氣系統(tǒng)，已獲得國內(nèi)首張中國船級社(CCS)原理認證，具備專業(yè)應(yīng)用資質(zhì)，相較于同類國際主流產(chǎn)品，綜合性能指標達到領(lǐng)先水平。

與此同時，未勢能源基于不同船型、不同場景需求，以及車用、船用燃料電池同步發(fā)展產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)，為行業(yè)用戶打造了岸基加氫、水上躉船加氫兩種解決方案，解決船舶加氫實際難題，為拓展氫燃料船舶商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

中國航海日是國務(wù)院批準設(shè)立的涉海領(lǐng)域唯一法定節(jié)日，迄今已舉辦19屆，為推動中國航海事業(yè)和海洋強國建設(shè)發(fā)揮了積極作用。

本次論壇由中國航海學(xué)會、國家能源集團、交通運輸部水運科學(xué)研究院等聯(lián)合主辦，共設(shè)置了9個專題論壇活動，涉及國際船舶與技術(shù)、國際海員、港航企業(yè)發(fā)展、航海文化、疏浚、海洋可持續(xù)發(fā)展、造船工程等領(lǐng)域，多位交通運輸部老領(lǐng)導(dǎo)、院士、大型企業(yè)和科研院校負責(zé)人，以及航海學(xué)會專委會、編委會、航海智庫的高級別咨詢專家、研究員，圍繞引領(lǐng)綠色低碳智能航運發(fā)展新趨勢、前沿科學(xué)問題、重大工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題進行研討、座談。

此次參會，進一步肯定了未勢能源在氫能船舶應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新實力與行業(yè)影響力。

未來，未勢能源將繼續(xù)響應(yīng)國家“雙碳”目標的落實，積極發(fā)揮氫能及燃料電池領(lǐng)域技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈資源優(yōu)勢，加強氫能船舶技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用場景開拓，為推動我國船舶行業(yè)實現(xiàn)“零碳排”目標貢獻力量。