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日本提出了將PEMFC壽命延長至15年的研發目標-試劑空運
| 作者：飛時達國際快遞公司 | 2022-07-29 12:52:13 閱讀數：931 |
船用燃料電池尚未形成市場，近年來相關燃料電池示范船項目中，船用PEMFC均勻價格約1000美元/KW，最低價格僅為45美元/KW；船用SOFC均勻價格約為2000美元/KW，最低價格為558美元/KW（已經接近低速機的功率單價）。
燃料電池以電堆為功率輸出的基本單位，通過模塊化組合，可以實現數百兆瓦的功率輸出，能夠滿足遠洋船舶的功率需求。燃料電池輸出的為直流電，與當前船舶直流組網技術有著巨大結合空間。
韓國三大造船企業掀起了SOFC替換低速機的研發競賽。
過往很長一段時期，國際物流，燃料電池技術一直處于緩慢發展中，多數成果處于技術驗證階段。近十年來，燃料電池技術的突破并在汽車產業的快速應用，吸引了更多投資，推動了貿易化進程，技術轉化節奏明顯加快。
燃料電池的直流輸出也為船舶直流組網和電力推進在船舶上的廣泛應用提供了更加有利條件。船舶直流組網技術作為一種新興的船舶電力系統技術，能夠進一步降低船舶能耗，節省配電設備空間，與燃料電池的模塊化特點相結合，將為船舶動力系統的設計提供巨大靈活性。
大型燃料電池動力船舶設計的關鍵是電池系統集成和動力系統布置。國外船企已在開展相關標準和專利布局。一旦燃料電池動力船舶市場成熟，我國船舶產業將可能處于被動的局面。
此外，基于燃料電池實現的船舶電動化，將對智能船舶的發展起到極大促進作用。燃料電池和直流系統的應用，也將為船員提供靜音、低震動的工作和生活環境，同時也能夠為應對未來國際海事法規關于水下噪聲控制的行動提供技術解決方案。
為解決上述題目，PEMFC可以通過加裝燃料重整裝置，進而可以采用氨、LNG等其他燃料，能夠較大程度較低整體體積。SOFC則主要依靠技術研發，進一步降低電池體積；近十年來，國際領先的SOFC企業已經將功率密度提升了10倍以上。
歐洲SOFC項目近年來明顯增多，地中海郵輪為一艘正在建造的20萬總噸豪華郵輪安裝美國Bloom Energy提供的以LNG為燃料的SOFC發電系統，并將SOFC作為其未來零碳戰略的重要方向；阿法拉伐正在參與由丹麥支持的SOFC4 Maritime項目，探索SOFC完全替換船舶內燃機的可行性。
四是燃料電池本錢加速下降。
交通部海事局已經發布了《氫燃料電池動力船舶技術與檢驗暫行規則(2022)》，中國船級社已經發布了《氫燃料電池》《氫氣瓶》《重整裝置》三份產品檢驗指南，并即將發布《船舶應用燃料電池發電裝置指南》，這些措施對我國燃料電池動力船舶的發展起到積極引導作用。
二是有看為全船電力化提供更高效的解決方案。
船舶動力形式的變革以能量轉換方式（如內燃機、燃料電池、動力電池等）為主要關注點，這一領域的技術發展和應用遠景最具不確定性，也最可能產生顛覆性創新。其中，燃料電池，因其技術的快速迭代和在車輛上的推廣應用，正在引起海事產業的極大關注。
目前各國大力推進的燃料電池技術路線主要為低溫運行的質子交換膜燃料電池(PEMFC)和高溫運行的固體氧化物燃料電池(SOFC)。
來源：中國船舶產業行業協會三、燃料電池模塊化和直流輸出有利于全船電力化、智能化發展
長期以來，阻礙燃料電池在船舶上應用的主要因素是燃料電池系統占用體積大、使用壽命短、燃料獲取難度大、投資本錢高等題目。
燃料電池固然存在對內燃機的替換潛力，但在國際規則、技術成熟度、產業鏈建設等方面仍需要一段時間，這也為我國燃料電池船舶的發展爭取了時間窗口。
關注并超前15年至20年研究和布局這一重要方向，是中國產業在船舶動力領域實現顛覆性創新的關鍵。
二是加快燃料電池船舶動力系統設備的合作研發。
這一方面說明船用燃料電池的貿易化應用依然處于發展初期，另一方面也說明，經過前期大規模研發嘗試之后，船用燃料電池技術路線逐漸聚焦，研發活動也逐漸集中在少數頭部科技企業。
2020年，日本郵船、東芝能源系統公司、川崎重工、ClassNK和ENEOS公布合作開發氫燃料電池船舶。2021年，該項目獲得日本新能源和產業技術發展組織(NEDO)治理的日本政府綠色創新基金的支持。該項目計劃于2023年建造一艘150噸級試驗船，空運報價海運價格，重點驗證大功率船舶燃料電池系統的實現與操縱技術、燃料電池與蓄電池相結合的能源治理系統(EMS)等工程技術題目。
燃料電池的價格與規模化生產息息相關。過往10年，車用燃料電池價格下降了60%。隨著燃料電池汽車產業規模的不中斷增長，特別是中國企業的大規模進進這一領域，業內普遍預計，未來5年PEMFC價格有看進一步下降70%左右。SOFC主要應用于分布式發電，目前貿易化項目不中斷增多，SOFC價格也有看繼續下跌
在各國積極推動氫能產業鏈建設和氫燃料電池研發應用推廣，特別是隨著航運業溫室氣體減排戰略的深進推進，全球正在加快建設LNG、甲醇、氨/氫等替換燃料供給鏈，基本掃清了長期制約船用燃料電池發展的富氫燃料供給障礙。
SOFC的電化學效率在60%左右，運行溫度高達650℃以上，可以使用氫、氨、甲烷、甲醇、柴油等多種燃料，且不需要貴金屬催化劑，在熱電聯產情況下，總效率可以達到90%，遠遠高于當前船用低速機50%左右的熱效率。
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