瑞典PowerCell和挪威造船廠Havyard Group正在合作開發(fā)零排放燃料電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)將來可安裝在Havila Kystruten渡輪上。
PowerCell和Havyard聯合設計的系統(tǒng)解決方案將基于幾個并聯的200千瓦腌制燃料電池系統(tǒng)模塊，總功率為3.2兆瓦。儲氫系統(tǒng)則由Linde Engineering提供。
PowerCell首席執(zhí)行官PerWassén表示：“通過此次合作，PowerCell將成為開發(fā)有史以來功能最強大的海上燃料電池系統(tǒng)的設計和技術規(guī)范的一部分?！?
該項目的實施，將為在海運中使用氫能源船舶提供示范案例，推動航運零排放進程。據報道，該氫燃料電池系統(tǒng)預計將于2022年底投入使用。
挪威造船廠Havyard的大型船舶氫燃料系統(tǒng)設想圖
今年3月，運輸和通信部授予Havila Kystruten AS一份招標，要求在卑爾根和Kirkenes之間運營四艘船。航行于2021年1月開始，合同期限為10年。
Havyard表示，如果大型船舶需要進行長距離、零排放的高速航行，電池解決方案由于能量密度等問題不能滿足要求。相反，以氫為燃料的燃料電池是一種有前景的解決方案，Havyard集團與Havyard Design＆Solutions和挪威電氣系統(tǒng)（NES）合作，正在開發(fā)一種將成為船舶同類產品中最大的系統(tǒng)。
根據國內純電動船舶實踐經驗，純電動汽車“續(xù)航短”的問題在純電動船舶上也是硬傷，難以滿足長距離、大噸位的航運需求。以廣州兩千噸級電動船，搭載了26噸重的電池，續(xù)航為80公里，充電時間為2小時，只能適合短途船運。
廣州兩千噸級純電動船舶
氫氣系統(tǒng)的開發(fā)是PilotE項目的一部分，該項目由Havyard公司以及SINTEF和Prototech研究機構共同合作。今年早些時候，Havyard與SINTEF Ocean簽署了一項為期三年的研究計劃的協議，該計劃包括船舶設計，混合動力機械解決方案和系統(tǒng)數字化。（Pilot-E是挪威研究委員會，創(chuàng)新挪威和Enova之間的合作。）
Linde Engineering和PowerCell Sweden分別作為儲氫系統(tǒng)供應商和燃料電池供應商。Havyard將與PowerCell、Linde一起設計氫能船舶解決方案，并朝著船舶系統(tǒng)認證邁出第一步。
該解決方案將提供給Havila Kystruten進行改裝（Havila Kystruten是一家挪威的客滾船公司）。借助氫能，一艘Kystruten船有望在沿海路線零排放地從卑爾根航行到基爾肯內斯，因此，經過聯合國教科文組織世界遺產峽灣的航行將實現零排放。
對于氫氣安全，Havyard項目經理克里斯蒂安·奧斯內斯（Kristian Osnes）表示，Linde的參與將確保為船上氫氣存儲和使用的安全?！拔覀円恢抡J為這將非常具有挑戰(zhàn)性?！?
Osnes表示燃料電池與NES在許多渡輪項目中已經使用的電池技術有相似之處，但是，氫氣供應物流系統(tǒng)和解決方案的相關法規(guī)應盡快制定?！皻淠芟到y(tǒng)的相關安全法規(guī)尚未制定，我們很高興能讓林德加入其中，這將是一個挑戰(zhàn)。”
燃料電池船舶的優(yōu)點
國內實踐項目案例表明，燃料電池船舶優(yōu)勢在于污染小、噪音低、維護成本低、可模塊化、效率高等幾個方面：
1、 污染小
船用氫燃料電池使用氫作為燃料，可實現零排放，即使使用混合動力，也能大幅減少污染，如圖3。
2、 噪音低
傳統(tǒng)的動力系統(tǒng)工作時振動大，噪音高。燃料電池屬于靜態(tài)能量轉換裝置，運行時僅有空氣壓縮機和冷卻系統(tǒng)產生的輕微的振動和噪音，為船員與乘客帶來更舒適的體驗。
3、效率高
柴油機或燃氣輪機的能量轉換率一般在25%-40%，而氫燃料電池的能量轉換率一般為40%-50%。高能量效率帶來高經濟性，從圖6可以看出，燃料電池系統(tǒng)的燃料消耗量要優(yōu)于常用的柴油機系統(tǒng)。
4、維護成本低
相比內燃機，燃料電池的設備自動化程度高， 維護保養(yǎng)方便。巴拉德認為，自動化的燃料電池系統(tǒng)幾乎不需要專門維護，維護成本低(燃料電池系統(tǒng)可重建)。同時由于燃料電池系統(tǒng)運動部件少，可靠性大大提高。
5、可模塊化
燃料電池的模塊化程度高，可以很方便設計其容量大小，以匹配負載的要求。同時系統(tǒng)的效率與系統(tǒng)的大小無關，因此在一定范圍的負載（額定功率３０％～１００％）下均可維持燃料電池系統(tǒng)的效率。
