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葉東浩:燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用與挑戰(zhàn)
發(fā)布時間:2021-09-25 17:27:00
關(guān)鍵詞:燃料電池

葉東浩:燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用與挑戰(zhàn)

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


日前,由中國電池工業(yè)協(xié)會、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2021氫能與燃料電池技術(shù)及應(yīng)用國際峰會”在淄博舉行。中國船舶重工集團(tuán)第七一二研究所燃料電池事業(yè)部副主任葉東浩做了題為“燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用與挑戰(zhàn)”的報(bào)告。


以下為報(bào)告實(shí)錄:


葉東浩:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位同仁下午好,我今天報(bào)告的題目是燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用與挑戰(zhàn)。


之前,很多同仁都報(bào)告之前一般對于汽車,然后近在幾年才開始有發(fā)展。我報(bào)告主要分四方面,第一是相關(guān)背景、第二是國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,第三是現(xiàn)在典型燃料電池項(xiàng)目,和最后燃料電池船舶真正上船所面臨的挑戰(zhàn)。


說到碳中和和碳達(dá)峰在很多領(lǐng)域都有,在船舶領(lǐng)域也是未來非常重要的綠色可持續(xù)發(fā)展的方向。這里涉及到海外,當(dāng)然也有海,目前國家也有政策,但是在內(nèi)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(xiàn)在已經(jīng)在運(yùn)行。整個航運(yùn)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(yōu)化設(shè)計(jì),來實(shí)現(xiàn)綜合的減排。這是我們分析國內(nèi)燃料電池真正適用船的鋰電池。其實(shí)真正涉及到船用,主要是質(zhì)子交換膜他的基本原理不細(xì)說,基本上大的層面差不多。


這里面給出他們之間的區(qū)別,質(zhì)子交換膜主要用于船的話,溫度低、啟停快、效率高,比較適合遠(yuǎn)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(yōu)化。船用燃料電池系統(tǒng)組成,主要包括燃料電池模塊、供氫等這幾個模塊,具體的設(shè)計(jì)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(huán)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(fā)展比較迅速。


二、國外發(fā)展現(xiàn)狀。整個燃料電池項(xiàng)目有20余項(xiàng),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(yīng)的48千瓦的電堆這是現(xiàn)場實(shí)物照片。這個是運(yùn)營方是美國的就近山灣船廠,這個船原來設(shè)計(jì)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(yīng)用案例,這個技術(shù)瓶頸還沒有突破,我們現(xiàn)在在關(guān)注這個事情。


在國內(nèi)我們712所是從事艦船電力推進(jìn)系統(tǒng)及化學(xué)電暈研制的專業(yè)研究所。和燃料電池充電站現(xiàn)在也進(jìn)行示范,還有儲運(yùn)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(jì)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(jìn)行業(yè)的發(fā)展,我們也在做,在山東青島有一些后續(xù)的工作事項(xiàng)。這是我們開發(fā)的500千瓦的模塊,這是對應(yīng)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(fā)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(shù),包括液氫、還有艦船合金,包括有機(jī)液體儲氫,最后給出幾個對比,他們給出幾個參數(shù)以及適合的領(lǐng)域。多種氫取決于船型的大小,以及船的應(yīng)用場景。


下面我報(bào)告一下我們正在做的船,第一個是一套燃料系統(tǒng),這是長江海運(yùn)那邊建造,整個船設(shè)計(jì)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(yīng)采取的加氫方式,現(xiàn)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(shí)行了場館的拖車,這是我們目前開發(fā)出140千瓦的燃料電池系統(tǒng)的集成。第二個船是揚(yáng)州試驗(yàn)船,這個看起來比較老舊,把整個里面的動力換掉,主要考驗(yàn)船的適應(yīng)性和安全性,這是一個在船上的加氫,這個應(yīng)用比較簡單。


最后報(bào)告一下,712所氫能燃料電池產(chǎn)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(yīng)用認(rèn)可證書,以及我們具備整個船用的發(fā)動機(jī)組變動機(jī)組整個船用測試。


應(yīng)用挑戰(zhàn),第一是我們真?zhèn)€法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)有挑戰(zhàn),現(xiàn)在國內(nèi)相關(guān)燃料電池相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)都在吃和固定移動式電站,在船上沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),希望我們中國電池工業(yè)協(xié)會氫能燃料電池分會能夠推進(jìn)相關(guān)的制度建設(shè)。


第二是壽命和成本離商業(yè)化尚有一定距離,但是船用這樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yùn)相關(guān)的措施。


第四是缺乏配套。


第五是目前示范運(yùn)營有待加強(qiáng),目前在標(biāo)準(zhǔn)修訂方面,包括國家政策方面都沒有相關(guān)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(yè)協(xié)會或者是氫能燃料電池分會,制定規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。


第二燃料電池船舶化應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和開發(fā)。前一段時間拿到車用直接上船應(yīng)用,最后發(fā)現(xiàn)其實(shí)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(xié)會平臺,做成制儲運(yùn)用氫能產(chǎn)業(yè)鏈。


最后是希望國際合作,報(bào)告完畢。謝謝。


稿件來源: 電池中國網(wǎng)
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