燃料电池“上船”,“骨感”与“丰满

引言:在目前的民用船舶推进市场中,主要份额仍然被柴油发动机(产品库 求购 供应)所主宰,按功率计,其占领目前市场大约95%的份额,燃气轮机也占有少量的市场份额。由于燃料电池在各方面的局限性,其开发和应用对于民用船舶来说仍处于起步的阶段,目前燃料电池系统只在潜艇的AIP系统中有成熟的实际应用,例如德国的212A型潜艇,日本的urashima小型AIP潜艇。


对于较大型船舶,燃料电池通常用于与柴油发电机(产品库 求购 供应)组成混合动力系统或是直接用于辅助动力系统来进行工作。对于小型船舶,燃料电池系统已可以作为主推进系统(产品库 求购 供应)工作并拥有实船测试的成功案例,但是其功率普遍不超过100千瓦。相较于传统动力,燃料电池在船舶领域应用具有以下优势:
 
能效转换率高:相较于普通柴油机(产品库 求购 供应)或者燃气轮机25%-40%的能效转换率(从输入燃料到输出电),燃料电池的能效转换率在40%-50%之间,部分可达到60%以上。
 
“零排放”:以氢和甲醇为能源的燃料电池的排放物仅为水和二氧化碳,并没有高温燃烧过程,因此几乎不排放氮或硫的氧化物。符合了国际上各公约对船舶排放的限制。
 
燃料选择的多样化:氢,甲醇,天然气均可作为燃料电池的燃料,其来源广泛,无需担心燃料短缺问题。
 
加工难度低,运行平稳: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,加工精度较内燃机更低。且其短时过载能力较传统内燃机更强,可以达到额定功率的200%,不易“熄火”,运行平稳。
 
低噪音:燃料电池属于静态能量转换装置,噪声源仅来自于空气压缩机与冷却系统等辅助部件,没有传统内燃机在气缸内燃烧所产生的轰鸣,运行过程中振动较小,产生的噪声几乎可以忽略不计。