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2025年百億規模 氫能船舶應用加速推進

2020-07-08    來源:中國節能網
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[ 導讀 ]:近日,中國船級社(CCS)武漢規范研究所在廣州組織召開了“船舶氫燃料儲運及應用技術研究”項目結題評審會;隨后,武漢規范研究所與中國船舶集團605院組織召開了“氫燃料電池動力船舶專項研究驗證”項目開題評審會。兩個項目研究工作將有力地推進氫燃料在船舶領域的應用,實現船舶“零排放”的目標,助力水運行業綠色健康發展。
武漢規范研究兩個項目評審完成,將有力地推進氫燃料在船舶領域的應用。而隨著政策加持,氫燃料電池在船舶領域的應用亦正在加速推進。

近日,中國船級社(CCS)武漢規范研究所在廣州組織召開了“船舶氫燃料儲運及應用技術研究”項目結題評審會;隨后,武漢規范研究所與中國船舶集團605院組織召開了“氫燃料電池動力船舶專項研究驗證”項目開題評審會。兩個項目研究工作將有力地推進氫燃料在船舶領域的應用,實現船舶“零排放”的目標,助力水運行業綠色健康發展。

據了解,世界范圍內,船舶用燃料電池的市場容量大約有160GW。根據交通運輸部水科院的數據和專家預計,2025年氫燃料電池系統改造船數量和新建氫燃料電池船舶數量分別約400艘和200艘,氫燃料電池系統市場規模將達到200億元。

01.七個以上地方做出氫能船舶規劃

國內政策顯然也正在為氫能在船舶行業的應用鋪路,6月,交通運輸部先后發布《內河航運發展綱要》、《關于推進海事服務粵港澳大灣區發展的意見》,均提及推進LNG燃料動力、電池動力等船舶應用。

地方發布的規劃同樣十分重視其在船舶領域的應用。以近期山東省氫能產業中長期發展規劃(2020—2030年)為例,其中提到2020年到2022年,為氫能產業全面起步期,加快布局燃料電池軌道交通、港口機械、船舶及分布式發電裝備產業。2023年到2025年,為氫能產業加速發展期,燃料電池軌道交通、港口機械、船舶及分布式發電裝備產業實現突破。

此外,還有如下地方發布的規劃中提及船舶領域應用。

2018年1月,湖北武漢發布的《氫能產業發展規劃方案》中指出,2018~2020年,在輪船、無人機、分布式發電等方面形成小規模氫能燃料電池示范應用。

2019年7月,浙江《關于加快嘉興氫能產業發展的若干意見》中提到,中期目標(2023-2025),氫能源船舶領域有一定突破。

2019年8月,四川《成都市氫能產業發展規劃(2019—2023年)》中提及,到2023年,燃料電池在無人機、分布式能源、船舶、各類電源等領域開展示范應用。

2019年9月發布的《浙江省加快培育氫能產業發展的指導意見》中:到2022年,氫燃料電池在公交、物流、船舶、儲能、用戶側熱電聯供等領域推廣應用形成一定規模;到2025年,加氫設施網絡較為完善,氫能在汽車、船舶、分布式能源等應用領域量化推廣,成為國內氫能產業高地。

2019年11月,廣東《佛山市高明區氫能產業發展規劃(2019~2030年)》發布,其中提到中期目標(2022-2025年),適時示范推廣氫燃料電池游船,打造“西江氫城”旅游品牌,推廣游船5艘以上;遠期目標(2025-2030年),推廣應用游船20艘以上.

2020年3月,廣東《茂名市氫能產業發展規劃(征求意見稿)》中,中期目標:試點燃料電池在工業發電、熱電聯供和船舶方面的應用。

02.鳳毛麟角的落地應用

與巨大的市場前景形成鮮明對比的是,目前我國在氫能船舶的探索上的案例并不多見。2019年12月3日,中國船舶集團在20屆中國國際海事展期間舉辦的綠色技術論壇上,首次發布了其擁有完全自主知識產權的全國首臺500千瓦級船用燃料電池系統及其全球首艘氫燃料試點船舶設計方案。該船由中國船舶集團七一二所自主設計研發,是一艘2000噸級定點航線內河自卸貨船,船長70.5米,寬13.9米,續航力140千米。采用4x125kW氫燃料電池作為船舶主動力源(4.690,-0.03,-0.64%),輔以4x250kWh鋰電池組進行調峰補償,同時船舶載有35MPa高壓氫氣瓶組儲存氫氣燃料。

彭元亭,徐增師在發布于《中國工程科學》的一篇文章中提到,目前,我國與國外先進國家相比仍存在差距:①船用氫燃料電池推進裝置的戰略與目標亟待確立;②氫燃料電池船舶領域法規規范研究不足;③船用氫燃料電池推進技術工程化的部分關鍵技 術(氫燃料電池電堆船用化技術,船用高安全、 高儲氫密度氫源技術,船用氫燃料電池系統集成 技術)有待突破;④船用氫燃料電池配套基礎設施建設缺乏。

03.氫能船舶的國際探索

那么,國際上氫燃料電池在船舶領域有哪些應用呢?

國際范圍內,第一艘氫燃料電池船舶記錄可查于2007年。

2007年,歐盟資助世界上第一個商業客輪ZEMships項目,該船采用混合動力推進方式,整合了兩個峰值功率48kW的氫燃料電池和 560V的鉛蓄電池,可運送100名乘客。

此外,北美、日本、韓國等先進國家和地區已將船用氫燃料電池推進技術作為政府重點支持方向,相繼頒布一系列規劃與標準,引導并支持氫燃料電池船舶產業發展。

1.豐田:首批海運燃料電池系統已交付全球首艘氫動力船舶

2018年由豐田贊助的世界上第一艘自動航行氫動力船,開啟了為其6年的航行之旅。這艘船由專門的賽船進行改造,名字叫做Energy Observer,使用太陽能、風能和波浪發電,并且可以通過海水產生無碳氫作為動力。

2020年初,豐田宣布其為合作伙伴Energy Observer開發出了一種海事應用的燃料電池系統,且已完成交付。據了解,去年年底,豐田的燃料電池模塊已通過Energy Observer測試,且彼時該系統正在海上進行最后的全功率測試。該船計劃于2月從圣馬洛港正式啟航。

該船使用可再生能源和車載系統混合運行,是世界上第一艘能夠利用可再生能源從海水中生產氫氣的船舶。船長度31m、寬13m、高度12.85m、吃水2.2m、重量34噸、有8名機組人員、平均速度為:4/5節(電力),8節(脈沖翼)。該船已訪問了25個國家/地區,48個港口,3年巡航距離約18000海里。

2.ABB與Sintef合作研發船舶氫燃料電池

2018年消息,ABB和挪威獨立研究機構Sintef Ocean公司正在進行一項開創性研究,以測試燃料電池作為主要船舶推進能源的可行性,希望能為商船和客船所需的電力提供燃料電池技術。

3.烏斯坦打造氫動力船

2019年11月消息,烏斯坦集團和Nedstack燃料電池技術公司共同完成了第一套完整的氫動力船只設計方案。烏斯坦SX190 DP2零排放氫動力船(以下簡稱DP2)是其第一艘以氫為動力的近海船,配有Nedstack燃料電池動力系統。新型DP2的海上試驗可能會在2022年進行??傃b機功率為7.5MW,其中2MW由燃料電池動力系統產生,能夠在零碳排放模式下運行4天。

4.PowerCell和挪威船廠聯合開發船舶FC系統

2019年11月消息,瑞典PowerCell公司與挪威Havyard Group簽署了一份合同,共同開發零排放燃料電池系統的設計和技術規范。該系統可能安裝在一艘船上,為Havila Kystruten船運公司從卑爾根到基爾克內斯的新航線提供服務。這份為期一年的合同涉及開發零排放系統的設計與技術規范,該系統完全符合國際海事組織的海上安全要求。PowerCell和Havyard將聯合設計該系統解決方案,將基于幾個特制的200KW燃料電池系統模塊并行連接,總功率為3.2MW。

5.太平洋氫能氫燃料電池船舶技術亮相進博會

2019年11月6日第二屆中國國際進口博覽會上太平洋資源(氫能)集團發布了太平洋氫能 H2 Station V 加氫站和重型氫能貨輪等產品。太平洋氫能所研發的船用氫能600千瓦到兆瓦級的氫燃料電池發動機,可以推動1000——3000噸的內河船只,加氫一次航行1000——1500公里左右。

6.全球首艘液化氫運輸船成功搭載液化氫儲罐

2019年底,日本川崎重工神戶工廠舉行全球首艘液態氫運輸船“SUISO FRONTIER”的下水儀式。2020年3月7日,由川崎重工建造的全球首艘液化氫運輸船“SUISO FRONTIER”號在川崎重工旗下播磨工廠完成液化氫儲罐吊裝。預計2020年10月完工后開始海試,在下一個財年投入試運營,將澳大利亞制造的液化氫運至日本。

該船全長116米,寬19米,重約8000噸,船上將會安裝一個由播磨工廠生產的長25米、高16米的雙殼結構真空絕熱儲氫罐,可以存儲1250立方米的液態氫。

7.東芝交付30kW船用氫燃料電池系統

2019年底,日本東芝能源系統解決方案公司宣布,已向一艘燃料電池船交付了一套30kW的移動氫燃料電池系統,該系統的單位輸出功率體積與固定式燃料電池系統體積相比減少了1/3。該燃料電池船于10月30日通過了日本船舶檢驗組織的臨時航行許可檢查,已開始由NRED東芝建筑公司和東京海洋科技大學進行試驗運營。

8.搭載2MW燃料電池系統 瓦錫蘭開發世界首艘氨動力補給船

同樣是2020年初,據外媒報道,瓦錫蘭、Eidesvik Offshore、Equinor、Prototech和ShipFC加入了一項為期五年的項目,在一艘名為“維京能源”的補給船上搭載燃料電池。據稱,這將是世界上第一艘零排放補給船——其燃料電池由氨氣驅動。2023年將在“維京能源”上安裝總功率為2兆瓦的燃料電池模塊,該船將在海上使用新能源系統運行一年。

9.洋馬和豐田汽車合作研發船用氫燃料電池系統

6月消息,日本洋馬控股及其旗下柴油發動機制造商洋馬動力技術公司(Yanmar)研發了一種基于汽車燃料電池技術的船用氫燃料電池系統,并且已經與豐田汽車公司簽署了一項諒解備忘錄,合作開發氫燃料電池系統。為了實現具有良好續航范圍的易于安裝的模塊,洋馬公司的目標是在自己的船艇上安裝這種船用燃料電池系統,并且在2020財年末之前開始現場展示測試。

10.三星重工與布魯姆開發氫燃料船舶 2022年售出首艘氫燃料船舶

7月1日消息,據外媒報道,日前,三星重工(Samsung Heavy Industries)宣布將與布魯姆能源公司(Bloom Energy)合作開發氫燃料電池船舶。兩家公司將合作設計和開發以氫燃料電池為動力的船舶,目標是在2022年向客戶推銷一艘氫燃料電池船舶。

 
關鍵詞: 氫能船舶
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