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        燃料電池:有望打破現有船用動力系統格局
            日期:2021-02-24    字體:【大】【中】【小】

        前不久,我國第一艘燃料電池游艇“蠡湖”號完成試航。這標志著我國燃料電池在船舶動力上的實船應用邁出關鍵一步。

        與傳統船舶動力裝置不同,燃料電池是一種未經燃燒就能把化學能轉化為電能的裝置,屬于21世紀繼水力發電、熱能發電和原子能發電之后的第四種發電技術。

        提及燃料電池的誕生和發展,還得追溯到1839年。當時,英國物理學家威廉·葛洛夫發明了燃料電池,并用它點亮了倫敦講演廳的照明燈。后來,由于受材料、資金、市場等多方面因素限制,對燃料電池的研究和開發幾經反復,直到20世紀才得到發展。

        早期燃料電池發展,焦點集中在軍事空間等專業應用及千瓦級以上分散式發電上。但隨著技術進步,它用途更加廣泛,既可應用于軍事、空間、發電廠領域,也可應用于船舶、機動車、移動設備和居民家庭等領域。

        近年來,我國船舶產業不斷發展進步,各項研究也不斷深入,傳統船舶動力裝置如柴油機和燃氣輪機,都存在能效轉換率低、環境污染重、燃料單一等缺陷。多年來,科學家們始終致力于尋找既有較高能源利用效率、又不污染環境的能源利用方式,而燃料電池正是比較理想的選擇。

        ——高效率。燃料電池將燃料的化學能直接轉化為電能,因此不會產生大量廢氣與廢熱,可避免中間轉換能量的損失,轉化效率超過50%(傳統柴油機或燃氣輪機的轉化效率一般在25%40%),高效率即意味著高經濟性。

        ——低排放。燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時,二氧化碳的排放量比傳統熱機減少40%以上,這對緩解地球溫室效應十分重要。另外,燃料電池使用中只進行電化學反應,沒有高溫燃燒過程,因此幾乎不排放氮和硫的氧化物,減輕了對大氣的污染。

        ——燃料多樣化。對于燃料電池而言,只要含有氫原子的物質都可作為燃料,例如天然氣、石油、沼氣、酒精等。為此,燃料電池非常符合能源多樣化需求,既能減少對石油產品的依賴,也可減緩主流能源的耗竭。

        此外,燃料電池還具有噪聲小、可靠性高、操作方便、易于建設等優點,備受人們青睞。

        不過,在民用船舶領域,燃料電池目前尚不具備大規模應用的條件,主要是受其成本、安全、壽命等多種因素影響。同時,燃料電池燃料供應與提取、安全性、響應時間也需進一步改進。

        “隨著技術的不斷革新,以及國際公約法規對船舶排放要求的日益嚴格,燃料電池將有可能打破現有船用動力系統格局?!毕嚓P研究人員表示,燃料電池船舶在不久的將來能否“唱主角”,還需拭目以待。

        (解放軍報)

         

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