来源 : 中国船舶第七一二研究所

“三峡氢舟1号”靠泊杨家湾码头“三峡重件1号”外档

7月1日,工业和信息化部高技术船舶项目“氢燃料动力船舶关键技术研究”的主要成果——国内首艘入级中国船级社的“三峡氢舟一号”示范船运抵湖北宜昌杨家湾码头,参建方将于近期完成调试,预计7月底举办首航仪式。该船搭载中国船舶第七一二所自主开发的500kW氢燃料电池动力系统。

该船由中国长江电力股份有限公司和中国船舶第七一二研究所共同投资建造,长航集团所属武汉长江船舶设计院有限公司总体研发设计,该船交付后由长江三峡通航管理局用于三峡库区及两坝间交通、库区巡查、应急等工作。

该船为钢铝复合结构,总长49.9米、型宽10.4米、型深3.2米,采用我所开发的氢燃料电池和锂电池动力系统,氢燃料电池额定输出功率500KW,最高航速28km/h,巡航航速20km/h时续航里程可达200km。

该船对探索氢能源技术在内河船舶应用具有积极示范意义,成为落实绿色发展理念、推动区域交通航运绿色转型、促进宜昌创建长江大保护典范城市的生动实践。项目最大的特点就是实现了氢能“制储运用”全产业链的零碳排放:利用三峡水利发电,电解水制氢,然后将氢气储存在高压储氢装置中,最后通过燃料电池将氢气转化为电能、热能和水,为船舶提供动力,真正实现能源“从水中来,还到水中去”的循环可持续利用。

该船从去年5月份开工,经过一年的施工建造,顺利完成了船体施工、氢燃料系统的安装调试、动力系统调试工作。下一步,将在宜昌进行氢燃料加注、燃料电池系统发电试验以及整船的系泊航行试验。

我所作为国内船舶及海洋领域燃料电池动力系统技术牵头和优势单位,近年来在国家部委、地方政府及集团公司等项目支持下,聚焦氢能产业链中的“氢能储存与应用”环节,以“低成本、长寿命”燃料电池动力系统和发电装置、“高安全、高致密”储制氢技术的多场景应用为发展目标,围绕燃料电池堆及核心组件、船用燃料电池动力系统、海洋装备燃料电池动力系统、车用燃料电池发动机、燃料电池电站、储制氢装置等六个方向开展技术攻关与业务拓展。以氢燃料电池标准船型为切入点,打造百千瓦至兆瓦级标准化、模块化、系列化船用燃料电池产品,完善内河与近海船舶应用;以远洋船舶辅助动力为目标,开展新型燃料电池动力技术攻关,探索主动力应用可行性。

“三峡氢舟1号”是我所氢能与燃料电池战略规划的最新成果,填补了国内氢能船舶空白,让我国氢燃料电池动力船舶达到先进水平,是对国家《氢能产业发展中长期规划》中“积极探索燃料电池在船舶领域的应用”的主动响应,为未来氢能船舶的大规模商业化运营奠定了基础、累积了经验、指明了方向。

“长江22048”轮与“三峡氢舟1号”组成的拖船船队通过葛洲坝二号船闸

据悉,“三峡氢舟1号”6月12日从广东中山码头启航,采取江海联运方式,由驳船“鸿展96”、拖船“长江 22048”轮接替完成拖运,其中,驳运段约950海里,江拖段约1722公里。参建各方将于近期完成氢燃料系统调试、船舶系泊及航行实验等工作,预计7月底举行船舶首航仪式。

世界范围内,船舶用燃料电池的市场容量大约有160GW。根据交通运输部水科院的数据和专家预计,2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘,氢燃料电池系统市场规模将达到200亿元。

“三峡氢舟 1 号”是一艘以氢燃料和磷酸铁锂电池为船舶动力,该船动力装置为全回转舵桨电力推进,推进电机额定功率 500kW,额定转速 1500r/min。该船配置 1 套燃料电池系统和 1 套锂电池系统作为全船主动力源接入直流电网,设置 2 个燃料电池处所,每个舱内布置 4 台 70kW 燃料电池模块。


燃料电池发电系统基本参数:


  • 型号:RMZA-70K

  • 额定功率:70kW

  • 输出电压:200~380VDC

  • 输出电流:0~400A

  • 氢气供给压力:0.5~0.7MPa

  • 额定氢气消耗量:1.15g/s

  • 重量:295 kg

  • 防护等级:IP65

  • 环境温度:0℃~45℃


RMZA-70K 型燃料电池发电系统主要包含燃料电池电堆、氢气供应系统、空气供应系统、电压巡检模块、主控制器等部件。空气供应系统包含空压机、中冷器、膜增湿器等元器件;氢气系统包含电磁阀、比例阀、氢气循环泵、分水器等元器件。电堆冷却水进出口安装有检测温度与压力的传感器。

RMZA-70K 型燃料电池发电系统功能框图如图 1 所示。其中:燃料电池电堆将氢气与空气中的氧气转化为电能;空压机将空气升压,中冷器将空气冷却、膜增湿器利用电堆生成水加湿空气;比例阀将氢气减压,氢气循环泵将电堆反应后的残余氢气重新送入电堆,提高了氢气的利用率;电压巡检模块监控燃料电池电堆的单节电压;主控制器对系统的运行实施状态监控与安全保护。


RMZA-70K 结构上采取了保护罩整体密闭防止氢气外泄、分区设计、氢区内选用具有防爆认证的电气元器件、负压通风防止氢气积聚、加厚铝合金保护罩抗爆、保护罩上安装卸爆阀等措施,有效的保证了系统的安全性与船用环境的适应性。系统的外形如图 2 所示。



平台声明:该文观点仅代表作者本人,氢能网系信息发布平台,我们仅提供信息存储空间服务。

点赞(3) 打赏

评论列表 共有 0 条评论

暂无评论

微信小程序

微信扫一扫体验

立即
投稿

微信公众账号

微信扫一扫加关注

发表
评论
返回
顶部