登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
燃料电池具有较高的能量转化率,如图1所示。各类燃料电池的能量转化效率约为40%~60%,若实现热电联供,燃料的总利用率可达80%以上。
当燃料电池以富氢气体为燃料时,其二氧化碳的排放量比热机减少40%以上;若以纯氢气为燃料,其化学反应产物仅为水。同时,由于燃料电池生成水的反应是个放热反应,会产生大量热水、热蒸汽,不仅可以供电,还可以供暖。
燃料电池动力的主要特点如下:
(1)生成物为水,使用过程无CO2、SOx、NOx等有害物质排放,如以氢气为燃料的燃料电池可实现零排放;低温燃料电池的工作温度小于200℃,安全、可靠、污染甚微;
(2)在运行过程中不产生任何机械噪音。燃料电池没有传统内燃机的运动部件,其噪声源仅来自于空气压缩机与冷却系统等辅助部件;
(3)能效转换率高。普通柴油机或燃气轮机的能效转换率在25%~40%范围内,而燃料电池的能效转换率在40%~50%之间,部分甚至可达到60%以上;
(4)适合批量化生产、模块化配置、适用功率范围广。燃料电池组由不同数量的单体燃料电池串联而成,可以根据要求配置成不同功率的电池组。
3氢燃料电池发展现状
3.1国外现状
全球主要国家高度重视氢能与燃料电池的发展,不断加大对氢能及燃料电池研发和产业化的扶持力度。美国是最早将氢能及燃料电池作为能源战略的国家;欧盟将氢能作为能源安全和能源转型的重要保障;日本提出成为全球第一个实现氢能社会的国家,政府先后发布了《日本复兴战略》、《能源战略计划》、《氢能源基本战略》和《氢能及燃料电池战略路线图》,规划了实现氢能社会战略的技术路线。
目前,对于船用燃料电池系统及应用的研究主要集中在欧洲。自2003年挪威平台供应船“VikingLady”(见图2)成为全球第一艘以燃料电池作为混合动力的商业运营船舶以来,欧洲及美、日、韩等发达国家先后开展船舶氢燃料电池应用研究,部分研究已进入商业营运阶段。2018年7月,美国在旧金山湾区开工建造了首艘氢燃料电池客船“Water-Go-Round”(见图3),该船长21m,最高航速可达22kn,可装载84名乘客。
3.2国内现状
中国是全球氢能利用的大国,已制定《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》,提出了氢工业(氢的制取、储运及加氢站)、先进燃料电池和燃料电池分布式发电等3个战略发展方向;2019年首次将推动充电、加氢等设施建设写入《政府工作报告》。
我国目前已形成京津冀、长江三角洲、珠江三角洲、华中、西北、西南和东北等7个氢能产业集群。燃料电池技术取得了显著的成绩,国产质子交换膜燃料电池(PEMFC)关键材料和部件的开发取得了重大进展,为氢燃料电池发展奠定了基础。
中国船舶集团公司牵头开展了国内首艘氢燃料电池动力船研发工作,目前已完成基本设计工作(见图4),并获得了中国船级社的原则认可(AIP)。
4氢燃料电池动力船用化存在的主要问题
目前燃料电池主要应用于车辆以及热电等陆用装置,而船舶与陆用装置运行工况存在很大的差别,见表2。
船舶由于特殊的使用条件,对燃料电池的功率需求、储氢条件、安全、产品特性等要求均不同于汽车。经分析,氢燃料电池动力船舶在应用上主要存在以下问题:
(1)船用氢燃料电池标准规范尚不完善
虽然各国已有了多项实船应用的案例,但目前国际海事组织尚未制定氢燃料电池动力船适用的行业准则。中国船级社(CCS)颁布的《船舶应用替代燃料指南》(2017)对氢燃料电池的使用做出了指导和规定,但存在诸多不完善之处,如对船用燃料电池作为主电源以及船用产品取证等相关要求尚未明确,亟需通过项目专项研究,完善设计、制造及检验的技术标准,以填补我国规范在氢燃料动力船舶领域的空白。
(2)船用氢燃料电池技术研究不足
我国船用氢燃料电池的相关研究主要集中在高校与部分科研院所,缺少工程化应用研究。目前,燃料电池模块和燃料电池动力系统主要为车用产品,而船舶与车辆在工作环境以及作业工况要求方面存在巨大区别,尤其在安全性上,亟需开展船用燃料电池系统研究工作,以推进氢燃料船舶工程应用进程。
(3)船用氢气存储及加注技术亟待突破
船用氢气存储和加注是制约氢燃料电池发展的主要瓶颈之一。目前,氢气存储和加注技术已在车用燃料电池领域初步实现产业化,但船舶有续航力长、氢气耗量大、环境因素复杂、安全要求高等特点,船用氢气存储和加注技术应用尚不成熟。此外,由于燃料补给限制条件多,加注设施选址困难、审批难度大等问题亟待突破。
从储氢环节来看,氢气能够以气态、液态和固态三种状态进行储存,为了满足船舶的使用需求,需在储氢密度、安全性和成本三者之间寻找平衡,对适用船舶的高性能储氢技术进行研究,国内船用氢燃料加注尚无先例。目前国外采用的槽车式移动加注方式,由于存在加注作业随意性较大,不利于安全监管等因素,国内相关规范已禁止使用移动式加氢。因此,需要对船用氢气加注技术进行研究,解决我国船用氢燃料加注技术难题,并需规划在岸边建立、合理布置氢燃料加注站。
(4)氢燃料电池动力船舶安全性及管理技术滞后
氢燃料电池动力系统改变了传统船舶内燃机推进理念,其可行性、可靠性和安全性有待进一步验证。氢气具有易燃易爆的特点,氢燃料上船。
会给船舶安全管理、船员培训、应急防护处理和危险品监管等海事业务带来较大影响。目前与之相关的船员培训要求、操作规程、应急预案等配套管理办法都暂未出台。为推进零排放的燃料电池在我国船舶上的商业应用,弥补我国燃料电池船舶应用领域的空白,需要对氢燃料电池动力船舶的管理技术进行研究,共同推进绿色航运的发展。
5氢燃料电池船用化的应用前景展望
氢能和燃料电池技术的组合是世界能源转型和动力转型的重大战略方向,是应对全球能源短缺和减少环境污染的重要战略举措。氢燃料电池既可作为船舶的推进动力,又可用于船舶电源,适用于渡船、供给船、巡逻船、货运船和观光船等船舶。相比于其它能源方案,氢燃料电池具有高效、无污染、噪音低等特点,其优势吸引着世界各国和各大船舶企业的关注,将会成为继内燃机之后的优选动力源之一。
氢燃料电池动力系统是多个设备、部件及分系统的集成,涉及的产业范围广泛,不仅可以带动船舶交通运输业,而且可以带动相关装备制造业及其它产业领域的蓬勃发展。
随着世界石油价格的不断上涨和环保要求的提高,以及氢燃料的成本降低,氢燃料电池广泛应用于船舶产业领域指日可待,将引领船舶动力系统的换代革命。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星氢能网获悉,日前上海市人民政府办公厅印发了《美丽青浦建设三年行动计划(2024-2026年)》的通知。通知指出,要持续优化能源结构体系,推进“光伏+”专项工程,本区光伏备案项目11.7万千瓦,光伏装机容量达到19.4万千瓦以上。推动氢能多元化利用,打造氢能及氢燃料电池产业园,积极推进零碳氢储
北极星氢能网获悉,3月11日,重庆市巴南区人民政府发布了《重庆市巴南区空气质量持续改善行动实施方案》的通知。该通知明确指出,将在社区层面积极推动氢能的应用,具体涉及燃料电池车辆、综合发电系统、备用电源以及热电联供系统等领域,作为传统能源的替代。同时,通知还强调了绿氢的推广使用,特别
北极星氢能网获悉,3月12日,安徽省交通运输厅、省发展改革委和省财政厅联合发布了《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知。具体通知内容如下:安徽省交通运输厅安徽省发展改革委安徽省财政厅关于印发《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知各
北极星氢能网获悉,3月11日据外媒报道,现代汽车(HyundaiMotor)宣布,将在韩国蔚山工厂新建一座氢燃料电池工厂,并计划在2028年实现大规模生产。这将成为现代汽车的第三座燃料电池制造基地。据悉,该蔚山燃料电池工厂预计年产能可满足6500辆氢动力汽车的燃料电池系统需求。目前,现代汽车的燃料电池
北极星氢能网获悉,3月11日由大连检验检测认证集团有限公司旗下大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司(国家市场监督管理总局气瓶安全技术重点实验室)与浙江大学、大连理工大学联合实施的国际首次基于UNGTR13-Ⅱ(联合国全球技术规则13号二阶段)《氢和燃料电池汽车》的70MPa(兆帕)车用储氢气瓶火灾爆炸
近日,国家能源局印发《2025年能源行业标准计划立项指南》通知,文件指出,2025年能源行业标准计划立项重点方向涉及氢能制备、储运、加注、燃料电池等氢能应用,具体如下:相关阅读:国家能源局印发《2025年能源行业标准计划立项指南》
“气温零下28℃,海拔超过2000米,风力8级……全部顺利通过测试!最新款产品性能达到批量生产各项要求!”3月10日16时,浙江鲲华新能源科技有限公司(以下简称“浙江鲲华”)总经理李洪卫第一时间收到在新疆哈密市的测试团队从3000多公里外传来的最新“热辣”捷报,李洪卫直呼:“超出预期,量产稳了。
从两会提案看中国氢能的“黄金三年”——一场关于“钱”的能源革命“氢能源是个烧钱的大玩具”这句话在氢能圈流传已久。过去三年,中国氢能行业上演了一场史诗级“逆袭”:加氢站数量从2022年的270座增至2024年的超450座,2025年预计将突破1000座;氢燃料重卡价格从180万元降到120万元,绿氢生产成本从
“过去的一年,全国政协聚焦绿色低碳高质量发展这一治本之策,大力推动绿色生产方式和生活方式,助推产业绿色升级。这也是我近几年持续关注的问题。”谈及如何进一步推动重点领域绿色转型,全国政协委员、辽宁省科技厅厅长蔡睿这样说。氢能产业是国家战略性新兴产业重点发展方向。近年来,辽宁省在氢能
近日,浙江氢邦科技有限公司(以下简称“氢邦科技”)近日宣布,公司与新加坡南洋理工大学曾少华院士(ProfessorChanSiewHwa)团队联合研发的国内首套氨燃料固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统成功交付,并启航运输到新加坡。氢邦科技本次交付的SOFC发电系统以氨燃料为核心,通过高效电化学反应直接发电
北极星储能网获悉,氢蓝时代成功中标中国能建黑龙江省电力设计院总包的40MW氢能发电项目,中标金额达3.7亿元。该项目不仅是全球目前最大规模的氢燃料电池(PEM)调峰发电项目,也是国内最大规模的氢能调峰发电项目。我国氢能发电在规模化、商业化道路上迈出了关键一步。在中标的同时,氢蓝时代同步释放
北极星氢能网获悉,日前上海市人民政府办公厅印发了《美丽青浦建设三年行动计划(2024-2026年)》的通知。通知指出,要持续优化能源结构体系,推进“光伏+”专项工程,本区光伏备案项目11.7万千瓦,光伏装机容量达到19.4万千瓦以上。推动氢能多元化利用,打造氢能及氢燃料电池产业园,积极推进零碳氢储
北极星氢能网获悉,3月12日,安徽省交通运输厅、省发展改革委和省财政厅联合发布了《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知。具体通知内容如下:安徽省交通运输厅安徽省发展改革委安徽省财政厅关于印发《安徽省2025年新能源城市公交车及动力电池更新补贴实施方案》的通知各
北极星氢能网获悉,3月11日据外媒报道,现代汽车(HyundaiMotor)宣布,将在韩国蔚山工厂新建一座氢燃料电池工厂,并计划在2028年实现大规模生产。这将成为现代汽车的第三座燃料电池制造基地。据悉,该蔚山燃料电池工厂预计年产能可满足6500辆氢动力汽车的燃料电池系统需求。目前,现代汽车的燃料电池
北极星氢能网获悉,3月11日由大连检验检测认证集团有限公司旗下大连锅炉压力容器检验检测研究院有限公司(国家市场监督管理总局气瓶安全技术重点实验室)与浙江大学、大连理工大学联合实施的国际首次基于UNGTR13-Ⅱ(联合国全球技术规则13号二阶段)《氢和燃料电池汽车》的70MPa(兆帕)车用储氢气瓶火灾爆炸
“气温零下28℃,海拔超过2000米,风力8级……全部顺利通过测试!最新款产品性能达到批量生产各项要求!”3月10日16时,浙江鲲华新能源科技有限公司(以下简称“浙江鲲华”)总经理李洪卫第一时间收到在新疆哈密市的测试团队从3000多公里外传来的最新“热辣”捷报,李洪卫直呼:“超出预期,量产稳了。
从两会提案看中国氢能的“黄金三年”——一场关于“钱”的能源革命“氢能源是个烧钱的大玩具”这句话在氢能圈流传已久。过去三年,中国氢能行业上演了一场史诗级“逆袭”:加氢站数量从2022年的270座增至2024年的超450座,2025年预计将突破1000座;氢燃料重卡价格从180万元降到120万元,绿氢生产成本从
“过去的一年,全国政协聚焦绿色低碳高质量发展这一治本之策,大力推动绿色生产方式和生活方式,助推产业绿色升级。这也是我近几年持续关注的问题。”谈及如何进一步推动重点领域绿色转型,全国政协委员、辽宁省科技厅厅长蔡睿这样说。氢能产业是国家战略性新兴产业重点发展方向。近年来,辽宁省在氢能
北极星储能网获悉,氢蓝时代成功中标中国能建黑龙江省电力设计院总包的40MW氢能发电项目,中标金额达3.7亿元。该项目不仅是全球目前最大规模的氢燃料电池(PEM)调峰发电项目,也是国内最大规模的氢能调峰发电项目。我国氢能发电在规模化、商业化道路上迈出了关键一步。在中标的同时,氢蓝时代同步释放
近日,第十四届全国人民代表大会第三次会议和政协第十四届全国委员会第三次会议,分别于2025年3月5日和3月4日在北京盛大启幕,能源领域相关提案一跃成为各方瞩目的焦点。而氢能,这一被视作撬动能源结构转型、助力实现“双碳”宏伟目标的关键力量,已然成为各省市布局政策、推动产业升级的重中之重。在
北极星氢能网获悉,全国人大代表,中国石化中原石油勘探局有限公司执行董事、党委书记,中原油田分公司代表张庆生在2025年全国“两会”发表了关于氢能产业链高质量发展的提案,具体内容如下:大力发展绿氢产业对保障国家能源安全、应对气候变化意义重大,是实现“双碳”目标的重要路径。现阶段,我国绿
3月初,荣程新能与吉利远程联合开发的国内首批200KW氢燃料电池重卡正式批量下线。该车型基于远程星瀚G平台打造,搭载荣程氢扬动力Fe6-200KW燃料电池系统及超大容积IV型车载供氢系统,标志着我国大功率氢燃料电池重卡在商业化应用领域取得突破性进展。荣程新能自主研发的Fe6-200KW燃料电池系统采用石墨
北极星氢能网获悉,1月18日上午,在镇江海事局维护保障下由江苏省镇江船厂(集团)有限公司为山东港口青岛港自助研发设计建造的全球首艘大功率氢电混合动力全回转拖轮“氢电拖1”轮顺利下水。据悉,该船船长39米,宽11米,设计吃水4.2米,采用全球首创的“氢燃料电池+液冷锂电池”动力模式打造出全新的
近日,中国船舶712所自主研制的200千瓦级船用氢燃料电池系统正式装车发货,该系统从核心材料到组件均为独立研发,拥有完整的自主知识产权,并获得中国船级社认证。该系统配备两台100千瓦氢燃料电池,采用高压储氢罐,总储氢量120千克,将为氢电拖轮提供高效电能,发电效率达55%。与传统的电力拖轮相比
北极星氢能网获悉,近日,挪威知名清洁技术公司Teco2030已申请破产,该公司曾被视为船用燃料电池应用的先驱和领导者。作为一家新兴能源技术公司,TECO2030曾在资本市场上备受瞩目。TECO2030由TECO海运集团于2019年创立,并于2021年从总部分拆,成为了一家独立公司。主营业务是为航运和重工业提供零排放
北极星氢能网获悉,12月18日上午,海大清能设计送审并提供氢动力总成和供氢系统的全国首艘内河64标箱氢燃料电池动力集装箱船舶“东方氢港”号成功下水,中国船级社上海分社、大连海事大学轮机工程学院、浙江省嘉兴市交通运输局、市经济和信息化局、嘉兴港区、秀洲区等相关部门单位代表,以及参与船舶设
北极星氢能网获悉,2024年8月25日上午,我国首艘氢燃料电池海上交通船——“蠡湖未来”号的下水活动暨应急船舶产品发布会在大连海事大学码头隆重举行,这标志着我国在氢燃料电池船舶领域又迈出了坚实的一步。据悉,“蠡湖未来”号,船体采用全铝合金结构,总长20.5米,型宽5.2米,额定乘员20人,最大可
北极星氢能网近日,江苏省镇江船厂(集团)有限公司为青岛港7000马力氢电混合动力拖轮项目举行建造开工仪式。中国船级社(CCS)江苏分社镇江办事处受邀参加活动。本船采用“氢燃料电池+液冷锂电池”动力模式,打造“燃料电池混合动力+绿色生态标志”新船型。据悉,船舶投入运营后预计每年可减少碳排放1
2024年6月22日,九江氢能产业发展大会暨庐山西海“新源1号”氢燃料电池船交付仪式在九江市庐山西海风景名胜区顺利召开,国氢科技总经理张银广受邀参加并做主旨报告。“西海新源1号”是国内首艘氢动力旅游商务船,今日正式交付江西庐山西海旅游发展集团运营,用于庐山西海商务旅游和环境监测。这是一款
北极星氢能网获悉,5月16日,福建工信厅发布了归于人大代表关于推动氢能船舶发展的建议答复。福建工信厅表示,目前,我省落地电动船舶示范项目23型75艘,涵盖“江河湖海”多个应用场景。福建工信厅称,下一步,将鼓励企业在安全可控的前提下开展氢燃料电池动力等新能源船舶应用试点示范,加大力度推动
北极星氢能网获悉,4月29日,九江市人民政府发布《九江市支持氢能产业发展的若干政策措施(试行)》(以下简称“《措施》”)。根据《措施》,九江市将在企业落户、氢能船舶应用、氢能车船运营、燃料电池及氢能船舶研发、技术创新、人才引进等方面提供财政补贴。其中指出支持氢燃料电池船舶示范应用。
近日,蠡湖股份控股子公司海大清能船舶(大连)有限公司旗下新设的全资子公司——蠡湖清能船舶(嘉兴)有限公司与合作伙伴浙江禾东船业科技股份有限公司联合中标嘉兴“内河64TEU氢燃料电池动力集装箱船”项目。海大清能将为该项目提供船舶的设计及氢动力总成产品。本船长64.9米,配备两台240KW的氢燃料
北极星氢能网获悉,4月19日,由中国产业发展促进会主办,中国产业发展促进会氢能分会、北京国发智慧能源技术研究院承办的第九届中国能源发展与创新论坛在京召开。交通运输部水运科学研究所助理研究员徐晓健在“氢能与绿色燃料分论坛”分论坛上表示,“近年来,清洁能源船舶得到了快速的发展和应用。LNG
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!