燃料電池很快會用于船舶推進嗎？佛吉亞與米其林將合作建立氫能源出行公司？
來源：未知
2019-04-06 20:27
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對于大多數(shù)人來說，挪威因其鼓舞人政治體系和風景如畫的峽灣而聞名，但事實上，挪威正大力推進可持續(xù)航運研發(fā)，以期成為全球海事領域領導者。挪威不久前承諾，到2026年消除海灣地區(qū)的航運排放。
為此，瑞士技術巨頭ABB正與歐洲最大的獨立研究機構之一SINTEF展開合作，測試氫燃料電池作為船舶推進能源的可行性。
ABB和SINTEF的合作項目于2018年11月啟動，當前仍處于初期階段，但合作雙方對合作前景充滿期待，預計世界上第一艘氫動力渡輪將于2021年在挪威西海岸開始運營。
從無到有的研發(fā)研發(fā)探索
現(xiàn)階段，SINTEF挪威特隆赫姆實驗室的研究人員，正在嘗試擴大和優(yōu)化燃料電池和電池組合，為氫能技術未來的海上應用奠定基礎。
“必須要接受的現(xiàn)實是，當前船舶用氫燃料電池的安裝規(guī)模非常小，僅約100千瓦，關于燃料電池的海上應用性能，沒有任何有效的實際經驗數(shù)據(jù)能提供參考。”
SINTEF海事能源系統(tǒng)研究經理AndersValland表示：“目前氫燃料電池可見的潛力是，在純電池續(xù)航不足的情況下，可作為距離擴展器。這適用于低速或短距離航行的較小船只。”
因此研究部門的關鍵目標是實現(xiàn)氫燃料電池技術在大型、兆瓦級系統(tǒng)以及海事部門中的運用。
ABBMarine&Ports全球儲能和燃料電池產品經理JosteinBogen補充:“另一個研發(fā)的關鍵目標是，如何優(yōu)化燃料電池堆的效率、可靠性和壽命，以及加強對燃料電池裝置、能量儲存的掌控。”
現(xiàn)有的研發(fā)方式是，通過建模和模擬，使用實驗室以及可執(zhí)行X-in-the-loop測試的模擬器，在引入實際系統(tǒng)之前，探索不同的船舶應用情景及對應能量系統(tǒng)配置情況。
目前，研發(fā)團隊已經建造了一所全新的燃料電池實驗室，用于客船大型氫動力解決方案研發(fā)，作為船上現(xiàn)有推進系統(tǒng)的附加裝置，協(xié)助海上混合能源系統(tǒng)實驗室的研發(fā)工作。
無法回避的4大技術障礙
由于全球海事用燃料電池技術、研發(fā)、推廣經驗都十分有限，ABB和SINTEF的研發(fā)合作也承受著來自安全、系統(tǒng)平衡、能耗平衡、基礎設施缺失等方面的眾多技術考驗。
首當其沖的是燃料電池堆棧的大小、以及相對簡單的系統(tǒng)平衡問題。根據(jù)Valland的說法，對于擁有多個燃料電池的系統(tǒng)來說，保持燃料電池的平衡將尤為重要。
與此同時，“必須妥善地解決安全問題。”Valland表示：“有幾個倡議正在研究這一問題，這可能最引起國際海事組織（IMO）IGF規(guī)則的更新，包括船用氫氣規(guī)則。”
此外，盡管環(huán)境的影響非常小，但船用氫能的能耗量非常大。“氫氣每千克能量含量非常高，但其密度特性意味著即使是最稠密的液體形式，每立方米氫也只能獲得80千克燃料。”Valland表示：“從能源的角度看，這意味著氫氣的能量比當前所知的任何燃料都要少。”
基礎設施和價值鏈的缺失同樣對船用燃料電池的開發(fā)造成阻礙，甚至影響ABB和SINTEF的研發(fā)合作項目進展。
Bogen直言，當前海上燃料電池的運用局限性在于擴大氫氣供應鏈，包括對大型液化氫（LH2）運輸解決方案、氫氣大規(guī)模車載存儲技術的研發(fā)不足。
具有巨大潛力的“邊緣概念”
盡管如此，船用燃料電池技術正在獲得越來越大的關注。
Bogen表示：“盡管存在現(xiàn)實困難，但海洋產業(yè)的氫能應用前景仍十分誘人，大量客戶正在尋求減少排放的解決方案。在這個項目中，重要的是與不同的船主合作，以便于測試各種船舶操作，并嘗試不同的發(fā)電廠配置和控制策略。”
當然，挪威政府也對船用燃料電池項目開發(fā)給予了大力支持，包括政策的傾斜以及公共撥款。
但由于安全、基礎設施、可用性和成本的問題仍懸而未決，航運業(yè)的整體回應顯得冷靜，這讓國際范圍內，氫能在海事領域的開發(fā)應用呈現(xiàn)出微妙的“邊緣概念”。
在實現(xiàn)可持續(xù)運輸看起來仍漫長和困難的情況下，特隆赫姆的研究人員計劃將開發(fā)重點放在燃料電池壽命，以及未來2-3年的控制系統(tǒng)優(yōu)化上。研究人員、政府和行業(yè)的合作也將被進一步強調。
盡管看起來困難重重，但Valland仍表示：“一旦未來某個時間開發(fā)出豐富的零排放能源，氫氣可能會成為重要的能源載體，對海運業(yè)產生更大的影響。”
汽車零部件科技公司佛吉亞與米其林集團宣布簽署合作諒解備忘錄，雙方將建立全新的合資公司，整合米其林的所有燃料電池相關業(yè)務（包括其子公司Symbio）和佛吉亞的燃料電池業(yè)務。
SYMBIO是佛吉亞和米其林共同建立的氫能源公司，雙方將對半持有公司股份。這家法國合資公司基于獨特的生態(tài)體系建立，將研發(fā)、生產、銷售針對輕型車、專用車、卡車及其他應用領域的氫燃料電池系統(tǒng)。
佛吉亞和米其林充分認同氫能源科技對于實現(xiàn)未來全球零排放出行的重要價值，以及建立強大的法國乃至歐洲氫能源產業(yè)的必要性。雙方致力于合作建立全球領先的氫燃料系統(tǒng)合資公司，通過雙方現(xiàn)有資源的整合與資產互補，使合資公司在建立短期內即有能力為所有用例提供一系列氫燃料電池系統(tǒng)。
對于電動車而言，燃料電池技術是對動力電池技術的有力補充，在需要更密集使用以及更自主性的用例中尤為突出。不僅如此，燃料電池技術還在近期被歐盟列入歐洲六大重要共同利益相關項目之中（ImportantProjectsofCommonInterest）。
米其林將主要通過Symbio的業(yè)務為合資公司貢獻力量。Symbio公司自2019年2月1日起成為米其林集團子公司，是氫燃料電池系統(tǒng)及其相關數(shù)字化服務的供應商，涵蓋研發(fā)和生產活動。
佛吉亞將通過其與法國替代能源和原子能委員會（CEA）的戰(zhàn)略合作伙伴關系、專業(yè)技術及與整車制造商的戰(zhàn)略合作關系，助力合資公司在燃料電池專業(yè)技術領域的發(fā)展。佛吉亞將繼續(xù)與Stelia航天復合材料公司合作打造高壓儲氫罐，使合資公司從中受益。
米其林與全球能源和服務集團ENGIE在氫能生態(tài)系統(tǒng)，尤其是氫能源出行領域展開合作，也將使合資公司受益。
3月11日，在法國財政部國務秘書AgnèsPannier-Runacher的見證下，米其林與佛吉亞簽署合作協(xié)議。此項合作已獲得并購主管部門許可。
米其林集團董事合伙人與下一任總裁FlorentMenegaux表示：“這一創(chuàng)新型的合作將促進氫能源出行的興起與發(fā)展：它開拓了一種全新的可持續(xù)出行模式。我很高興此次米其林和佛吉亞達成合作，并將納入我們的戰(zhàn)略資產Symbio公司。我們的最終目標是為氫燃料汽車提供從燃料電池到維護服務的完整解決方案。“
佛吉亞集團首席執(zhí)行官柯瑞達（PatrickKoller）表示：“我非常高興佛吉亞與米其林簽署這一戰(zhàn)略性的合作協(xié)議，我們致力于建立全球領先的氫能源出行公司。雙方秉承一致的愿景，在技術專長上優(yōu)勢互補，將加快向市場推出高效的燃料電池系統(tǒng)，適用于不同的使用案例。我們共同的志向是通過雙方業(yè)務活動的逐步整合，為法國的氫能源出行打造卓越的技術中心。”
為此，瑞士技術巨頭ABB正與歐洲最大的獨立研究機構之一SINTEF展開合作，測試氫燃料電池作為船舶推進能源的可行性。
ABB和SINTEF的合作項目于2018年11月啟動，當前仍處于初期階段，但合作雙方對合作前景充滿期待，預計世界上第一艘氫動力渡輪將于2021年在挪威西海岸開始運營。
從無到有的研發(fā)研發(fā)探索
現(xiàn)階段，SINTEF挪威特隆赫姆實驗室的研究人員，正在嘗試擴大和優(yōu)化燃料電池和電池組合，為氫能技術未來的海上應用奠定基礎。
“必須要接受的現(xiàn)實是，當前船舶用氫燃料電池的安裝規(guī)模非常小，僅約100千瓦，關于燃料電池的海上應用性能，沒有任何有效的實際經驗數(shù)據(jù)能提供參考。”
SINTEF海事能源系統(tǒng)研究經理AndersValland表示：“目前氫燃料電池可見的潛力是，在純電池續(xù)航不足的情況下，可作為距離擴展器。這適用于低速或短距離航行的較小船只。”
因此研究部門的關鍵目標是實現(xiàn)氫燃料電池技術在大型、兆瓦級系統(tǒng)以及海事部門中的運用。
ABBMarine&Ports全球儲能和燃料電池產品經理JosteinBogen補充:“另一個研發(fā)的關鍵目標是，如何優(yōu)化燃料電池堆的效率、可靠性和壽命，以及加強對燃料電池裝置、能量儲存的掌控。”
現(xiàn)有的研發(fā)方式是，通過建模和模擬，使用實驗室以及可執(zhí)行X-in-the-loop測試的模擬器，在引入實際系統(tǒng)之前，探索不同的船舶應用情景及對應能量系統(tǒng)配置情況。
目前，研發(fā)團隊已經建造了一所全新的燃料電池實驗室，用于客船大型氫動力解決方案研發(fā)，作為船上現(xiàn)有推進系統(tǒng)的附加裝置，協(xié)助海上混合能源系統(tǒng)實驗室的研發(fā)工作。
無法回避的4大技術障礙
由于全球海事用燃料電池技術、研發(fā)、推廣經驗都十分有限，ABB和SINTEF的研發(fā)合作也承受著來自安全、系統(tǒng)平衡、能耗平衡、基礎設施缺失等方面的眾多技術考驗。
首當其沖的是燃料電池堆棧的大小、以及相對簡單的系統(tǒng)平衡問題。根據(jù)Valland的說法，對于擁有多個燃料電池的系統(tǒng)來說，保持燃料電池的平衡將尤為重要。
與此同時，“必須妥善地解決安全問題。”Valland表示：“有幾個倡議正在研究這一問題，這可能最引起國際海事組織（IMO）IGF規(guī)則的更新，包括船用氫氣規(guī)則。”
此外，盡管環(huán)境的影響非常小，但船用氫能的能耗量非常大。“氫氣每千克能量含量非常高，但其密度特性意味著即使是最稠密的液體形式，每立方米氫也只能獲得80千克燃料。”Valland表示：“從能源的角度看，這意味著氫氣的能量比當前所知的任何燃料都要少。”
基礎設施和價值鏈的缺失同樣對船用燃料電池的開發(fā)造成阻礙，甚至影響ABB和SINTEF的研發(fā)合作項目進展。
Bogen直言，當前海上燃料電池的運用局限性在于擴大氫氣供應鏈，包括對大型液化氫（LH2）運輸解決方案、氫氣大規(guī)模車載存儲技術的研發(fā)不足。
具有巨大潛力的“邊緣概念”
盡管如此，船用燃料電池技術正在獲得越來越大的關注。
Bogen表示：“盡管存在現(xiàn)實困難，但海洋產業(yè)的氫能應用前景仍十分誘人，大量客戶正在尋求減少排放的解決方案。在這個項目中，重要的是與不同的船主合作，以便于測試各種船舶操作，并嘗試不同的發(fā)電廠配置和控制策略。”
當然，挪威政府也對船用燃料電池項目開發(fā)給予了大力支持，包括政策的傾斜以及公共撥款。
但由于安全、基礎設施、可用性和成本的問題仍懸而未決，航運業(yè)的整體回應顯得冷靜，這讓國際范圍內，氫能在海事領域的開發(fā)應用呈現(xiàn)出微妙的“邊緣概念”。
在實現(xiàn)可持續(xù)運輸看起來仍漫長和困難的情況下，特隆赫姆的研究人員計劃將開發(fā)重點放在燃料電池壽命，以及未來2-3年的控制系統(tǒng)優(yōu)化上。研究人員、政府和行業(yè)的合作也將被進一步強調。
盡管看起來困難重重，但Valland仍表示：“一旦未來某個時間開發(fā)出豐富的零排放能源，氫氣可能會成為重要的能源載體，對海運業(yè)產生更大的影響。”
汽車零部件科技公司佛吉亞與米其林集團宣布簽署合作諒解備忘錄，雙方將建立全新的合資公司，整合米其林的所有燃料電池相關業(yè)務（包括其子公司Symbio）和佛吉亞的燃料電池業(yè)務。
SYMBIO是佛吉亞和米其林共同建立的氫能源公司，雙方將對半持有公司股份。這家法國合資公司基于獨特的生態(tài)體系建立，將研發(fā)、生產、銷售針對輕型車、專用車、卡車及其他應用領域的氫燃料電池系統(tǒng)。
佛吉亞和米其林充分認同氫能源科技對于實現(xiàn)未來全球零排放出行的重要價值，以及建立強大的法國乃至歐洲氫能源產業(yè)的必要性。雙方致力于合作建立全球領先的氫燃料系統(tǒng)合資公司，通過雙方現(xiàn)有資源的整合與資產互補，使合資公司在建立短期內即有能力為所有用例提供一系列氫燃料電池系統(tǒng)。
對于電動車而言，燃料電池技術是對動力電池技術的有力補充，在需要更密集使用以及更自主性的用例中尤為突出。不僅如此，燃料電池技術還在近期被歐盟列入歐洲六大重要共同利益相關項目之中（ImportantProjectsofCommonInterest）。
米其林將主要通過Symbio的業(yè)務為合資公司貢獻力量。Symbio公司自2019年2月1日起成為米其林集團子公司，是氫燃料電池系統(tǒng)及其相關數(shù)字化服務的供應商，涵蓋研發(fā)和生產活動。
佛吉亞將通過其與法國替代能源和原子能委員會（CEA）的戰(zhàn)略合作伙伴關系、專業(yè)技術及與整車制造商的戰(zhàn)略合作關系，助力合資公司在燃料電池專業(yè)技術領域的發(fā)展。佛吉亞將繼續(xù)與Stelia航天復合材料公司合作打造高壓儲氫罐，使合資公司從中受益。
米其林與全球能源和服務集團ENGIE在氫能生態(tài)系統(tǒng)，尤其是氫能源出行領域展開合作，也將使合資公司受益。
3月11日，在法國財政部國務秘書AgnèsPannier-Runacher的見證下，米其林與佛吉亞簽署合作協(xié)議。此項合作已獲得并購主管部門許可。
米其林集團董事合伙人與下一任總裁FlorentMenegaux表示：“這一創(chuàng)新型的合作將促進氫能源出行的興起與發(fā)展：它開拓了一種全新的可持續(xù)出行模式。我很高興此次米其林和佛吉亞達成合作，并將納入我們的戰(zhàn)略資產Symbio公司。我們的最終目標是為氫燃料汽車提供從燃料電池到維護服務的完整解決方案。“
佛吉亞集團首席執(zhí)行官柯瑞達（PatrickKoller）表示：“我非常高興佛吉亞與米其林簽署這一戰(zhàn)略性的合作協(xié)議，我們致力于建立全球領先的氫能源出行公司。雙方秉承一致的愿景，在技術專長上優(yōu)勢互補，將加快向市場推出高效的燃料電池系統(tǒng)，適用于不同的使用案例。我們共同的志向是通過雙方業(yè)務活動的逐步整合，為法國的氫能源出行打造卓越的技術中心。”
