鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:903次 | 2022年03月23日
瑞士研發(fā)游輪用燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng) 運(yùn)轉(zhuǎn)效率75%
低污染、高效率與壽命長為燃料動(dòng)力電池知名宣傳標(biāo)語,這些因素也幫燃料動(dòng)力電池粘貼環(huán)保的象征,而最近該電池也被瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家(EPFL)相中,他們已研發(fā)出適用于大型游輪的燃料動(dòng)力電池系統(tǒng),大幅降低游輪碳排放之余,運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高達(dá)75%。
航運(yùn)業(yè)用油與碳排放量非常高,二氧化碳排放量占全球的2.2%,不過最近它們正面對(duì)能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn),聯(lián)合國國際海事組織2018年四月完成協(xié)議,2050年前全球船只二氧化碳排放量非得要比2008年減少50%,這讓各家廠商得舍棄過去低成本、高污染的重質(zhì)燃料油,開始設(shè)計(jì)新型船隊(duì)。
但是是什么低排碳的能源技術(shù)適合游輪?有別于貨輪或是其他商用船只、能源僅用于推動(dòng)船舶前進(jìn),游輪設(shè)有舞池、餐廳、游樂設(shè)施與各式豪華的房間,耗電量非常大,而目前鋰離子電池續(xù)航力無法讓游輪完成一次旅游,氫燃料動(dòng)力電池雖然容量可量身訂做,但電池體積基本上會(huì)占去游輪三分之一的空間,顯然這兩項(xiàng)都不適合。
對(duì)此,EPFL團(tuán)隊(duì)決定采用固態(tài)氧化物燃料動(dòng)力電池(SOFC),該技術(shù)是由固態(tài)氧化物或陶瓷電解質(zhì)組成的高效、低排放設(shè)備,雖然它們得在高溫環(huán)境下運(yùn)行、啟動(dòng)時(shí)間更長達(dá)20小時(shí),但對(duì)游輪來說這并不是個(gè)太大的問題。
為了善加利用SOFC電池的能量,研究團(tuán)隊(duì)也加以改良電池系統(tǒng),致力將燃料動(dòng)力電池多余的能量轉(zhuǎn)換成氫氣,這樣一來郵輪就有更多的能源可使用。目前EPFL已研發(fā)出全新的SOFC電池,相較于會(huì)排出大量二氧化碳、氮氧化物的傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī),新電池不僅只會(huì)排出碳與水,電池效率更高達(dá)75%,而一般的柴油機(jī)效率最高也不到50%。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
只不過關(guān)于新技術(shù)來說,成本一如往常是個(gè)大挑戰(zhàn),EPFL工業(yè)制程與能源系統(tǒng)工程研究員Francescobaldi表示,燃料動(dòng)力電池的加工成本是傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的10倍,但預(yù)期將來,若未來需求新增,價(jià)格就會(huì)逐漸下降,攤提成本之后,應(yīng)當(dāng)只會(huì)比傳統(tǒng)柴油機(jī)還要貴20-30%。
看好燃料動(dòng)力電池系統(tǒng)的低污染、高效率優(yōu)點(diǎn),不少廠商也開始采用該系列電池為船只供應(yīng)電力,像是在2014年于日月潭推出搭配鋰離子電池、質(zhì)子交換燃料動(dòng)力電池與太陽能的觀光客船“希望之星”;有些廠商則運(yùn)用其他綠色技術(shù)來降低碳排放,就好比挪威游輪公司海達(dá)路德(Hurtigruten)2018年便計(jì)劃用死魚、廚余等有機(jī)廢棄物萌生沼氣,再將沼氣液化成游輪所需的燃料,更矢言在2021年完成目標(biāo)。