我国首艘20.5米氢燃料电池海上交通船开工建造!燃料电池在船舶领域渗透加速?
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2023年9月20日,我国首艘20.5米氢燃料电池海上交通船——“蠡湖未来”号,建造开工仪式在大连金普新区海大清能船舶(大连)有限公司厂内成功举行。
图源海大清能船舶
据了解,“蠡湖未来”号交通船为全铝合金结构,总长20.5米,型宽5.2米,额定乘员20人。该船由未势能源配备2套110kW级氢燃料电池作为主要动力源,最大可实现180海里续航里程。该船将由海大清能船舶(大连)有限公司承建,并由CCS大连分社监造。建成交付后,“蠡湖未来”号将成为我国首艘入级CCS的氢动力海船和铝合金船舶。
此外,“蠡湖未来”号海上交通船由大连海事大学轮机工程学院、海大清能船舶(大连)有限公司联合研发设计,由海大清能船舶(大连)有限公司承建。该船搭载了自主研发的无氢机舱等先进技术,其研发、设计与建造得到了无锡蠡湖增压技术股份有限公司的资金支持。
图源海大清能船舶
“蠡湖未来”号海上交通船主要图纸通过了中国船级社(CCS)武汉规范研究所审图中心的审核和批准,接下来将由CCS大连分社监督建造,拟取得CCS“燃料电池-动力1”、“沿海海船”等附加标志。
资料显示,海大清能船舶是由蠡湖股份控股的子公司,主要业务是氢能船舶的研发设计与建造,并推广氢能船舶的应用。“蠡湖未来”号海上交通船的开工建造,在我国绿色船舶发展历程上是一件具有里程碑意义的事件。
结合自身优势,海大清能与大连理工大学,大连海事大学和化物所等单位展开广泛合作,在新能源船艇领域硕果累累。2021年1月,合作团队完成建造并成功下水试航了我国首条氢燃料电池游艇“海大蠡湖号”。本船长13.9米,氢能作为主要能源,锂电池和太阳能作为辅助能源,采用50KW轮缘式无轴推进器作为主推进,并配备自研的电力控制系统和氢安全系统。
大连海事大学轮机工程学院院长林叶锦表示,航运在经济社会发展中扮演重要角色,在国际海事行业提出2050年左右实现净零排放的当下,加大清洁能源动力技术和系统研发,促进低碳/零碳船舶发展,以科技支撑碳达峰碳中和工作,具有重要的现实意义。“蠡湖未来”号海上交通船是学院科研团队与产业界深度合作的典范,学院将以此为契机,促进更多的科研成果转化与应用,积极为国家“双碳”目标实现和航运可持续发展贡献力量。
无锡蠡湖增压技术股份有限公司副总经理陈加珍表示,今后,子公司海大清能还将一如既往的保持与大连海事大学以及航运产业界的紧密合作,在氢燃料电池动力、电池动力、混合动力等系列零排放船型的投资、生产和运营上发力,为经济社会发展全面绿色转型贡献力量。
燃料电池在船舶领域渗透加速
在此前的公开活动中,海大清能总经理尹大和曾表示,氢能船舶的未来,在以氢燃料电池和氢气代替发动机和油,以电能输出代替机械能输出,这个必将导致船舶结构物质性能安全配源发生巨大变化,这种变化亦是革命性的。
自“3060”双碳政策敲定以来,氢能技术发展迅速,燃料电池在船舶领域渗透加速。目前全球都在竞相研发氢燃料电池船舶,以加快推进脱碳船舶的进程。从技术层面来看,氢燃料电池在船舶领域应用上有三大优势明显——
可实现工业规模化生产,电源稳定可靠;
支持远程运输,可快速加氢;
氢气可储存在大型液体储存设施中,以便于在码头加氢。
自2002年我国公开报道的首艘以燃料电池为动力的游艇试航成功后,氢能船舶的优势逐渐进入大众视野。历经20余年的研发推广,国家/地方政府纷纷出台了相应政策以带动产业发展,氢船发展已进入“加速度”阶段。同时,在国家双碳目标中对交通领域的减碳转型提出了明确要求,氢燃料船舶的优势不断凸显。
2022年是国内氢能船舶起跑扬帆之年,打破了此前仅处于喊口号的状态,国内氢船领域在政策和市场方面均有大的进展。[相关阅读:氢能应用:内河氢动力船舶迎来发展新机遇]
此外,去年,国家发展改革委、国家能源局联合印发 《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,文件明确了氢的能源属性,提出要积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用,不断提升交通领域氢能应用市场规模。因此,氢船的推广也成为燃料电池多元化应用的标志性进展之一。
随着政策多方利好,我国燃料电池船舶进展进入发展新阶段,众多企业纷纷入局开展相应的研究,据不完全统计,2023年以来,燃料电池企业中船712所、国电投、泰极动力、未势能源等多家公司参与的氢船示范项目获得新进展。
总的来说,目前,国内氢能船舶整体还处于技术验证阶段。从“面世”的氢能船舶相关产品来看,国内在该领域已掌握了船用燃料电池系统设计、开发、检测等多项技术,商业化应用潜力初显。国内氢能船舶领域涌现出的产品主要用于内河领域的游船,包括观光船舶、巡查船舶等。特别是“三峡氢舟1号”的建造,将推动船用燃料电池功率从350kW以内,向500kW-1000kW发展,为船用氢燃料电池向更大功率迈进提供重要的借鉴意义。
此外,国氢科技、中国船舶712所的燃料电池产品陆续获得了中国船级社颁发的型式认可证书,标志着中国船用燃料电池商用化迈出了重要一步,国内氢能船舶逐步迈入工程化应用阶段。
根据交通运输部水科院的数据和专家预计,2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘,氢燃料电池系统市场规模将达到200亿元。氢能船舶在我国有着巨大的发展前景。
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