將公海上的商業(yè)運營船舶升級為碳中性的驅(qū)動系統(tǒng)是一個巨大的挑戰(zhàn)。一個重要因素是各個船型的航程要求。對于郵輪、油輪和集裝箱船來說，航程必須盡可能長，以便能夠不停地跨越世界海洋的漫長路線。航線靈活性和5000海里以上的航程是世界海上艦隊的基本要求。但由于重量和空間要求高，純電池供電解決方案通常不適用于這些遠洋船舶。對于這些船型，氫作為直接儲能介質(zhì)也被排除在外，因為它的低體積能量密度要求氫必須以低溫或高度壓縮狀態(tài)儲存在大型氫罐中。這些都不是海運業(yè)的可持續(xù)選擇。
然而，燃料電池由于其高效率和低維護要求而具有巨大的優(yōu)勢。因此，化學(xué)結(jié)合再生生產(chǎn)氫以獲得顯著提高的能量密度是有意義的。這將使燃料電池在遠洋運輸中經(jīng)濟可行。
在這方面，使用氣候友好的甲醇是實現(xiàn)海洋可持續(xù)性和國際海事組織減排目標道路上的一個轉(zhuǎn)折點。甲醇是一種簡單的醇，在正常環(huán)境條件下為液體，其體積能量密度約為液化氫的三倍。作為化學(xué)工業(yè)的重要原料，甲醇具備成熟的制造工藝和良好的可用性。
圖片F(xiàn)reudenberg（科德寶）e-Power Systems開發(fā)了一種將甲醇應(yīng)用于海運的創(chuàng)新方法。將高效燃料重整技術(shù)與模塊化、可擴展系統(tǒng)單元的長壽命PEM燃料電池相結(jié)合，通過蒸汽重整產(chǎn)生氫氣，然后與燃料電池中空氣中的氧氣反應(yīng)，產(chǎn)生推進和船舶電氣系統(tǒng)所需的電能。重整器所需的熱量可直接從燃料電池的廢熱中獲得。燃料電池堆、重整器和控制電子設(shè)備以及用于介質(zhì)供應(yīng)的所有部件均位于預(yù)制的模塊化單元中。這種密封設(shè)計方便在船上安裝。
該創(chuàng)新系統(tǒng)架構(gòu)的安全概念現(xiàn)已獲得意大利船級社的型式認證。系統(tǒng)的安全性及其符合海事標準和條例得到證實。
“憑借我們在燃料電池系統(tǒng)和甲醇重整制氫方面的豐富經(jīng)驗，加上科德寶久經(jīng)驗證的工業(yè)專業(yè)知識，我們正在實現(xiàn)海運行業(yè)創(chuàng)新的能源和電力解決方案。通過這種方式，我們?yōu)檫@一重要領(lǐng)域的脫碳做出了重要貢獻，”Manfred Stefener博士，科德寶燃料電池電力系統(tǒng)總經(jīng)理解釋說。“獲得型式認證是海事行業(yè)的一個重要里程碑。這為燃料電池系統(tǒng)在郵輪和國際海洋艦隊上以兆瓦級應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。得益于燃料電池技術(shù)，未來的海洋能源系統(tǒng)將安全高效。”
科德寶堅信，最佳的重型解決方案始于電池級。雙極板（BPP）和膜電極單元的特殊材料配置以及深度價值創(chuàng)造，例如通過內(nèi)部催化劑生產(chǎn)，確保了最大的效率和耐用性。與起源于乘用車領(lǐng)域的傳統(tǒng)燃料電池系統(tǒng)不同，科德寶高性能電池組的設(shè)計策略旨在實現(xiàn)高效率和長壽命。
此外，科德寶的甲醇動力燃料電池系統(tǒng)提供了進一步的優(yōu)勢，因為與燃燒技術(shù)驅(qū)動不同，它不會排放任何有害的氮氧化物。
科德寶的安全概念已經(jīng)在“Pa-X-ell 2”研究項目的早期階段進行了海上一致性測試。除了關(guān)注安全概念外，還考慮了模塊化和標準化的主題，以便從一開始就考慮到大規(guī)模工業(yè)化的各個方面。將來，各標稱輸出功率為500kW的系統(tǒng)單元將合并為兩位數(shù)兆瓦范圍內(nèi)的總?cè)萘俊?/p>
2021年科德寶啟動的“HyFleet”研究項目表明，以壽命和效率為優(yōu)先事項的一致設(shè)計策略也適用于其他領(lǐng)域。與項目合作伙伴ZF Friedrichshafen和FlixBus一起，科德寶正致力于在長途客車中取代傳統(tǒng)柴油驅(qū)動裝置。初步測試結(jié)果表明，可實現(xiàn)至少35000小時的使用壽命。這相當于卡車的總使用壽命為120萬公里。
在德國漢堡舉行的海事貿(mào)易博覽會SMM上，RINA正式移交了相關(guān)證書。RINA意大利船級社對世界上第一個甲醇動力燃料電池系統(tǒng)的型式認證，對于海事部門可持續(xù)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
