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打印燃料電池是高效清潔利用氫能的最佳工具，近年來該技術(shù)在國際范圍內(nèi)已經(jīng)取得了重大突破。在車用領(lǐng)域，氫燃料電池系統(tǒng)歷經(jīng)10余年的商業(yè)化應(yīng)用，已具備較好技術(shù)基礎(chǔ)與投資環(huán)境。相比而言，氫燃料電池在船舶上的應(yīng)用，國內(nèi)外均處于研究測試階段，2003年開始，國外部分國家先后開展了大量的燃料電池動力試驗船項目，對船舶使用各類高低溫燃料電池系統(tǒng)作為船舶主動力和輔助動力的性能、安全和環(huán)保進(jìn)行了探索，特別在發(fā)展趨勢和研究方法等方面提供了寶貴經(jīng)驗。
早在上世紀(jì)70年代，加拿大Ballard公司、德國Siemens公司及HDW造船公司開始從事燃料電池在船上應(yīng)用研究，目前燃料電池已應(yīng)用在休閑船、小型內(nèi)河渡輪和潛艇上。進(jìn)入上個世紀(jì)80年代以后，德國海軍潛艇開始裝配由Siemens公司提供的質(zhì)子交換膜燃料電池，并于1990年由HDW公司改造了209級1200型潛艇，研制了世界上第一型裝備氫氧燃料電池的212A型AIP潛艇。21世紀(jì)以后燃料電池在商船上的應(yīng)用日益受到重視，以燃料電池作為船舶輔助動力的前景被看好。2003年10月德國的MTU公司開發(fā)出了使用加拿大Ballard公司的20kW燃料電池船舶Sailing Boat，在航速為6km/h的情況下，航程為225km。同年，美國的Anuvu公司公布了一艘以燃料電池和蓄電池作為混合動力的船舶“Sodium Borohydride Water Taxi”，儲氫裝置為液體硼氫化鈉儲氫系統(tǒng)。2008年，德國Zemships項目的燃料電池推進(jìn)船舶Alsterwasser下水運(yùn)行，是世界上第一艘投入運(yùn)營的燃料電池電力推進(jìn)客船，其儲氫方式為壓縮氫氣。2011年，挪威FellowSHIP項目己將MCFC燃料電池成功地安裝在北海運(yùn)營的一艘海洋工程供應(yīng)船Viking Lady號，這是全球第一艘通過燃料電池技術(shù)進(jìn)行船上發(fā)電試驗的營運(yùn)船舶。目前，在技術(shù)領(lǐng)域，德國、美國、挪威、日本、韓國等國家已實現(xiàn)船用氫燃料電池系統(tǒng)試點(diǎn)及應(yīng)用，即將步入推廣應(yīng)用階段。國外燃料電池動力船舶試點(diǎn)情況總結(jié)如下：
1.測試了多種類型的燃料電池。主要圍繞PEMFC與鋰電池共同作為主電源的““電-電混合””技術(shù)，完成了眾多燃料電池動力游船、游艇、渡輪等實船項目，對燃料電池作為主動力的性能、安全和環(huán)保進(jìn)行了探索。同時驗證了SOFC和MCFC這兩類高溫燃料電池在船舶上的應(yīng)用，以及這類燃料電池在使用其他LNG/甲醇作為一次燃料的組合使用方式，在船用燃料電池發(fā)展趨勢和研究方法等方面提供了寶貴經(jīng)驗。
2.測試了燃料電池的實用價值。國外燃料電池船舶以測試項目為主，旨在對船舶使用燃料電池的潛力進(jìn)行評估，同時測試了各類燃料電池上船的可行性。例如FellowSHIP項目使用了以天然氣為燃料的320kW熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)。燃料在燃料電池內(nèi)部進(jìn)行重整。在100％負(fù)載下的堆效率經(jīng)測量為52.1％，包括內(nèi)部功耗損失在內(nèi)的總?cè)剂想姵匦蕿?4.1％，這已經(jīng)是一個很高的效率，并且還可以通過進(jìn)一步工程優(yōu)化和熱回收系統(tǒng)再次得到提高。
3.燃料電池功率不高。目前實船裝機(jī)最高功率僅為320kW，單模塊功率也較低，陸上車用領(lǐng)域成熟產(chǎn)品單模塊最大功率為120kW左右，僅能基本滿足內(nèi)河船用功率需求，而并聯(lián)構(gòu)成兆瓦級大系統(tǒng)的案例較為缺乏，需開展技術(shù)攻關(guān)并進(jìn)行船上試驗驗證。（來源：中國船檢)
