全球首艘氫燃料電池動力零排放船入級RINA

2022年10月，全球首艘采用氫燃料電池提供動力的零排放終極船舶“ZEUS”號正式入級意大利船級社（RINA），這也是第一艘采用氫推進的入級RINA的船舶。

“ZEUS”號是由意大利經(jīng)濟發(fā)展部共同資助的 Fincantieri 研究項目TecBIA（用于海軍艦艇能源生產(chǎn)的低環(huán)境影響技術(shù)）的原型船，采用混合動力推進以驗證燃料電池的可持續(xù)性技術(shù)在海軍中的應(yīng)用。該研究的目的是通過減少溫室氣體、氮氧化物、硫氧化物和顆粒物的排放，為游輪、大型游艇、渡輪和海洋研究船找到可持續(xù)和低環(huán)境影響的解決方案。

2020年9月，位于斯塔比亞海堡的Fincantieri船廠舉行了該船龍骨鋪設(shè)儀式，按計劃于2021年交付。

“ZEUS”號長約25米，重約170噸，主要目標是建造一個漂浮實驗室，用于研究燃料電池、電化學(xué)轉(zhuǎn)換裝置，無需熱燃燒即可產(chǎn)生電能和熱能。該船配備了由兩臺柴油發(fā)電機和兩臺電動機組成的混合動力推進系統(tǒng)。此外，還有一個144千瓦的燃料電池系統(tǒng)，由金屬氫化物鋼瓶中含有的約50公斤氫氣提供動力，還有一個鋰電池系統(tǒng)。

這種配置將使船舶在使用燃料電池提供的電力，零排放模式下以 7.5 節(jié)的速度航行約8小時，或在使用電池，零噪音模式下以四節(jié)的速度航行約四小時。

推進系統(tǒng)被設(shè)計為以四種不同的方式驅(qū)動發(fā)動機：1、零噪音，僅使用鋰電池，保證在4節(jié)航速下4小時的航程；2、零排放，由燃料電池供電；3、在電池充電時使用柴油發(fā)電機巡航；4、使用柴油發(fā)電機的巡航，航程60小時，每小時9海里。

第二個研究目標是開發(fā)一種在船舶上發(fā)電和取暖的新方法。通過減少發(fā)電系統(tǒng)的噪音和振動，這將提高乘客的舒適度；采用無運動機械部件的發(fā)電系統(tǒng)，增加能量轉(zhuǎn)換輸出；增加現(xiàn)有系統(tǒng)的冗余，提高船舶的安全性；以及使用更小的機載柴油發(fā)電機組。

研究活動還包括測試使用創(chuàng)新的綠色設(shè)備，例如使用新的覆蓋材料和光伏板來為電池和低功耗OLED燈泡充電。

該項目證實，使用氫氣是一種可能的解決方案（特別是對于近海應(yīng)用），可以在不排放二氧化碳的情況下產(chǎn)生所需的推進能量。

參加 TecBIA 項目的單位：Fincantieri、Isotta Fraschini Motori、Cetena、Seastema、CNR、熱那亞大學(xué)、巴勒莫大學(xué)和那不勒斯大學(xué)、ENR和RINA。該項目作為意大利國家計劃的一部分，由經(jīng)濟發(fā)展部共同出資。

項目期間開發(fā)的技術(shù)可應(yīng)用于不同類型的海事設(shè)施，從能源需求相對較低的內(nèi)陸水域設(shè)施到大型游輪，可以支持住宿或船舶在特定低速運行時的電力負荷。

RINA表示，行業(yè)對生態(tài)可持續(xù)船舶的需求不斷增長，對環(huán)境和海洋保護區(qū)的高敏感性，敦促所有歐洲造船廠投資于綠色船舶研發(fā)。混合動力技術(shù)的使用，將氫和電池與柴油發(fā)動機結(jié)合使用是第一步，我們認為進一步的發(fā)展將很快成為現(xiàn)實。因此，必須制定指導(dǎo)方針和法規(guī)，通過技術(shù)創(chuàng)新，打造特別注重安全和環(huán)境問題的領(lǐng)先船隊。