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    葉東浩:燃料電池在船舶領域的應用與挑戰
    發布時間:2021-09-25 17:27:00
    關鍵詞:燃料電池

    葉東浩:燃料電池在船舶領域的應用與挑戰

    圖為中國船舶重工集團第七一二研究所燃料電池事業部副主任葉東浩做主題演講


    日前,由中國電池工業協會、電池中國網聯合主辦的“2021氫能與燃料電池技術及應用國際峰會”在淄博舉行。中國船舶重工集團第七一二研究所燃料電池事業部副主任葉東浩做了題為“燃料電池在船舶領域的應用與挑戰”的報告。


    以下為報告實錄:


    葉東浩:各位領導、各位專家、各位同仁下午好,我今天報告的題目是燃料電池在船舶領域的應用與挑戰。


    之前,很多同仁都報告之前一般對于汽車,然后近在幾年才開始有發展。我報告主要分四方面,第一是相關背景、第二是國內外發展現狀,第三是現在典型燃料電池項目,和最后燃料電池船舶真正上船所面臨的挑戰。


    說到碳中和和碳達峰在很多領域都有,在船舶領域也是未來非常重要的綠色可持續發展的方向。這里涉及到海外,當然也有海,目前國家也有政策,但是在內河加大氫能源和可再生資源推廣力度,其中一個是純電力船,還有鋰電船,現在已經在運行。整個航運的減排的總體思路,以低碳清潔能源為核心,包括鋰電池混合動力,配能耗比較好的船體的優化設計,來實現綜合的減排。這是我們分析國內燃料電池真正適用船的鋰電池。其實真正涉及到船用,主要是質子交換膜他的基本原理不細說,基本上大的層面差不多。


    這里面給出他們之間的區別,質子交換膜主要用于船的話,溫度低、啟???、效率高,比較適合遠洋的船舶功率可以做的很高,目前在國外很多工作還有待優化。船用燃料電池系統組成,主要包括燃料電池模塊、供氫等這幾個模塊,具體的設計跟車有很大的不同。


    我們整個使用燃料電池船舶噪聲改善港口環境以及提高船舶舒適度有比較好的需求。國外歐洲和日本他們發展比較迅速。


    二、國外發展現狀。整個燃料電池項目有20余項,涉及的功率500千瓦左右。這是德國的首搜游船,他里面涉及鋰電池以及對應的48千瓦的電堆這是現場實物照片。這個是運營方是美國的就近山灣船廠,這個船原來設計的時候,上面用液體的方案,最后公布出來是氫燃料電池它整個是船長70英尺,這是另外一個應用案例,這個技術瓶頸還沒有突破,我們現在在關注這個事情。


    在國內我們712所是從事艦船電力推進系統及化學電暈研制的專業研究所。和燃料電池充電站現在也進行示范,還有儲運的問題。


    船我們做的比較大的功率200千瓦500千瓦大的功率,我們計劃每年完成綠色船舶,我們做的鋰電也虧本,做了船舶也虧本,為了促進行業的發展,我們也在做,在山東青島有一些后續的工作事項。這是我們開發的500千瓦的模塊,這是對應的電堆,跟車用不一樣,車用原來是60、80,但是船用不追求大功率的電堆,并且在船發生故障時候,也不影響船在水里航行的問題。


    這里同時也考察了目前上傳的各種氫能源的技術,包括液氫、還有艦船合金,包括有機液體儲氫,最后給出幾個對比,他們給出幾個參數以及適合的領域。多種氫取決于船型的大小,以及船的應用場景。


    下面我報告一下我們正在做的船,第一個是一套燃料系統,這是長江海運那邊建造,整個船設計航速28公里每小時,這個船是比較快的速度,燃料電池是500千瓦,這個是一個效果圖。


    這是對應采取的加氫方式,現在有幾種,我們選的是氨氫加注方式,鑒于目前的形勢,我們實行了場館的拖車,這是我們目前開發出140千瓦的燃料電池系統的集成。第二個船是揚州試驗船,這個看起來比較老舊,把整個里面的動力換掉,主要考驗船的適應性和安全性,這是一個在船上的加氫,這個應用比較簡單。


    最后報告一下,712所氫能燃料電池產研基地,我們總投資有5億元,這是我們過去拿到了燃料電池船舶應用認可證書,以及我們具備整個船用的發動機組變動機組整個船用測試。


    應用挑戰,第一是我們真個法規和標準其實有挑戰,現在國內相關燃料電池相關的標準都在吃和固定移動式電站,在船上沒有相關的標準,希望我們中國電池工業協會氫能燃料電池分會能夠推進相關的制度建設。


    第二是壽命和成本離商業化尚有一定距離,但是船用這樣遠遠不夠,所以在耐久性方面有待于提升,而且在成本方面,如果一旦上船用的話,最短是八年和十年,成本和壽命對于我們目前來說不可接受地


    第三是氫制儲運相關的措施。


    第四是缺乏配套。


    第五是目前示范運營有待加強,目前在標準修訂方面,包括國家政策方面都沒有相關的政策。


    最后拋磚引玉給出幾個建議,第一需要我們中國電池工業協會或者是氫能燃料電池分會,制定規范和標準。


    第二燃料電池船舶化應用的關鍵技術的研發和開發。前一段時間拿到車用直接上船應用,最后發現其實好多沒用,主要是試用沒法直接拿來用到船舶上面。


    第三希望通過今后的協會平臺,做成制儲運用氫能產業鏈。


    最后是希望國際合作,報告完畢。謝謝。


    稿件來源: 電池中國網
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