內河航運迎來氫能綠色轉型新路徑。記者從上海市科委了解到,由華燦科船舶技術(上海)有限公司(以下簡稱“華燦科”)牽頭、數十家單位參與研制的全球首艘“氫內燃機+有機液態儲氫”動力系統示范船舶已啟動建造,預計今年完成下水。這意味著內河航運已經突破了氫能應用的難點,首次邁入整船驗證的“臨門一腳”階段。
儲運是氫能利用的主要堵點之一。以往氫氣通常通過高壓氣瓶或轉化成超低溫液氫等方式運輸、儲存,成本高,安全要求嚴苛。例如車載儲氫罐需要施加數百個大氣壓的壓強,加氫站的投資則可達普通加油站的數倍。
而有機液態儲氫技術解決了氫能儲運的安全與成本難題,使氫能不再“上船難”。
該技術將氫溶解于具備特定化學性質的液態有機物(氫油)中,通過可逆的化學反應,實現氫的儲存和釋放。氫油上船之后,通過加熱脫氫獲得氫氣。氫內燃機燃燒氫氣發電、為鋰電池補能,再通過電機驅動船舶,原理類似增程式新能源汽車。在室溫狀態下,無論是未儲氫的黃色氫油,還是儲氫后無色透明的氫油,都無法用打火機點燃。
此外,華燦科總工程師袁毅說,該技術使用的氫油不易揮發,無毒無害,可在常溫常壓下存儲、運輸,甚至可利用汽油、柴油設備實現共站加注,極大降低了氫能的基礎設施建設成本。
該技術還大大提升了氫能儲運效率。30噸載重的貨車使用氫油能一次運輸1.5噸氫氣,是現有運輸方式的3倍。“整體計算下來,氫能的運輸成本能降到與柴油等化石能源差不多的水平。”袁毅說。
補能效率也有所提升。船只可以方便地在港口卸下脫氫氫油,重新加注含氫氫油,而脫氫氫油在加氫后又可重復利用。“氫油加注站就像新能源車的‘換電站’一樣,只不過更換不是固態的電池,而是液態的氫油。”華燦科董事長王達夫說。目前,上海已設立用于測試航線的氫油加注點,未來將先在上海本地、后在航道沿途增設加注點。
由于該技術采用的氫油脫氫只需要約200℃的溫度,華燦科創造性地利用氫內燃機工作產生的尾氣廢熱來“回爐”取氫,減少了脫氫環節的能量浪費,進一步提高了氫能的利用效率。
上海市科委一級調研員劉文波說,“氫內燃機+有機液態儲氫”這一創新技術路線,建立在大量的前期調研及投入之上,既響應了國家的“雙碳”目標,又具備良好的產業前景和商業價值,有望引領內河航運綠色低碳發展方向。
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