2026-04-12 00:10:55
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據fuelcellsworks報道:英國伯明翰大學已用三年的時間研製燃料電池運河船。ranliaodianchiyingyongzaizaochuanyeyuyingyongzaiqichexingyebutong,jianzhongmeiyouyiyi,quexuyaoranliaodianchixitongyulunchuanbenshenyoujihuyiyangchangdeshouming。yaodadaozheyimubiao,chuqingxitongbixujiezhudianzitanzhendebangzhu。
搭載電子探針儲氫罐的氫能遊艇«Ross Barlow»
三年前英國伯明翰大學開始了一項試驗,將老化的船舶改造為新能源船。舊的柴油發動機驅動係統和油箱被一個蓄電池和一個帶有儲氫係統的燃料電池堆取而代之。2007年9月,“Ross Barlow” 在英國的3500公裏長的運河係統裏開始了它的首航。去年這條船進行了它有史以來最長的航程—四天行駛105公裏。
為大規模生產的氫能驅動係統量身定製的存儲技術
改造該船第一步就是計算這條船所需的功率密度。基於以前的蓄電池驅動的運船的經驗,應采用10KW的永磁電機。為了提供長途旅行所需的能量,又裝載了一個1KW的商業燃料電池係統。該係統最初被設計應用在電信業作為不間斷電源(UPS)。但其容量不足以直接推動船舶運行,因此“Ross Barlow”還安裝了一個 47KW的鉛酸緩衝電池。
該裝置可儲存50KW能量所需的氫,這相當於20個10升高壓儲氫瓶。儲氫罐使用的儲氫材料是由合金鈦,鋯,錳,釩,鐵粉末狀組成的合金。氫氣可以吸附在作為存儲介質的合金粉末上shang,並bing且qie隻zhi有you在zai加jia熱re時shi才cai會hui釋shi放fang氫qing氣qi。由you於yu合he金jin在zai吸xi附fu氫qing氣qi時shi,會hui放fang出chu大da量liang的de熱re量liang,而er這zhe些xie熱re量liang又you必bi須xu及ji時shi的de排pai放fang出chu去qu,因yin此ci這zhe個ge儲chu氫qing係xi統tong放fang置zhi在zai一yi個ge大da的de水shui箱xiang中zhong,以yi便bian根gen據ju需xu要yao加jia熱re或huo者zhe放fang熱re。此ci外wai,這zhe個ge船chuan上shang還hai轉zhuan配pei額e一yi個ge320W的太陽能發電係統。

“Ross Barlow”上的儲氫係統
充電和放電循環—壽命百年
由(you)於(yu)運(yun)河(he)的(de)千(qian)差(cha)萬(wan)別(bie),所(suo)以(yi)對(dui)於(yu)船(chuan)隻(zhi)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)係(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu)區(qu)別(bie)也(ye)很(hen)大(da)。為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)對(dui)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)磨(mo)損(sun),日(ri)常(chang)的(de)航(hang)行(xing)中(zhong)使(shi)用(yong)鉛(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)。一個典型的內河旅程需要4至6小時,而在此期間需要12至18千瓦時的電能。在連續運行過程中,燃料電池每天可以提供24千瓦時的能量。當鉛酸電池的電能低於19千瓦時,電子監控係統將會控製燃料電池對鉛酸電池充電,燃料電池每天的發電量足夠使船連續運行六小時。在研發的過程中,氫存儲係統的可靠性和運行壽命是都是在實驗室中進行測試得到的。就實際應用而言,如果每年在運河中行駛650千米的話,平均每一個月充電一次。在這種情況下,儲氫係統可以至少使用100年,與船本身的壽命相差無幾。
航行測試結果
在為期四天的夏季測試期間,“Ross Barlow”氫能船舶一共消耗了106KW的電能,除了提供船舶運行所需的動力之外,還提供了船上的照明和船員的移動電話和筆記本電腦充電。其中,鉛酸電池提供71%的能量,氫燃料電池提供25%的能量,太陽能電池板提供4%的能量。整個發電過程幾乎是沒有噪聲的,因此獲得船員的一致好評。另外值得注意的是,“Ross Barlow”原先使用的是50L的柴油機,相同的行駛路程需要排放133千克的CO2。而現在的“Ross Barlow”幾乎不排放汙染物。