氨能上船！全球首個遠洋船氨燃料電池成功突破

船舶是歐洲氫能產業的重點應用場景。受限于氫儲運與燃料電池功率等問題，燃料電池船舶主要應用在內河、近海領域，在遠洋船舶領域業內更寄希望于氨燃料等方向，具體的技術路徑包括燃料電池、內燃機等，但該類技術長期處于實驗室階段，限制了氫能在遠洋領域的應用發展。日前，船用氨燃料電池首次進行了成功測試，氫能在遠洋船舶領域實現了重要的里程碑。

7月3日，挪威清潔能源解決方案供應商Alma Clean Power公司日前宣布，該公司已經成功測試了全球首套6千瓦直接氨燃料電池系統，該系統是應用于船舶的模塊化固體氧化物燃料電池（SOFC）系統的關鍵組成部分。據稱，這是使用直接氨固體氧化物燃料電池有史以來的最高功率輸出。

氨燃料電池在歐洲的成功突破，有望進一步擴展氫能應用規模，推動中國乃至全球船用氫能和綠氨應用的發展。

Alma Clean Power的氨燃料電池系統

Alma公司的燃料電池系統將直接使用氨燃料，無需在發電前將氨燃料通過能源密集型預處理轉化為氫氣。綠氨由綠氫制備，在幫助海運行業脫碳中潛力巨大。與傳統內燃機相比，氨燃料電池可顯著提高效率水平，有望推動海上零碳能源系統實現經濟可行性。

據介紹，Alma的SOFC系統可以全天候運行，并通過先進的安全和控制系統進行遠程監控。SOFC模塊設計無燃燒（combustion-free）且沒有類似內燃機的旋轉部件，可實現自主運行，無需長時間維護。

Alma表示，本次測試的6kW直接氨燃料電池系統是完整的100kW SOFC模塊的首個建構模塊，此次測試驗證了該公司的直接氨燃料電池（DAFC）的系統設計，可提供61-67%的電氣效率。“為了獲取更多數據并進行深一步調試，此次測試將持續整個夏天。隨后我們將著手組裝和測試完整的100kW模塊，該模塊將成為大型船舶燃料電池系統的基礎。”

作為歐盟資助項目的一部分，兩個已經獲得原則性批準的集裝箱式模塊將安裝至“Viking Energy”號海上供應船的露天甲板上，總功率為2兆瓦。電池系統將與船上現有的雙燃料發電機組和電池組相集成，使該船能實現零排放航行，包括所有的動力定位作業。這將是首次在商業運營的船舶上安裝氨動力燃料電池系統。

值得一提的是，Alma Clean Power公司設計的1 MW集裝箱式船用固體氧化物燃料電池（SOFC）系統（集裝箱式的模塊，包含了處理氨燃料的安全系統）已于2023年初獲得挪威船級社（DNV）的原則性批準（AiP），該SOFC系統設計符合DNV的入級規范和IMO的燃料電池裝置指南要求。

氫能在遠洋船舶應用的里程碑

根據氫云鏈組織的燃料電池船舶研討會，未來氫能在船舶領域的應用將是多技術方向共同發展，其中內河、湖泊、近海等對功率要求相對較低的場景將使用壓縮氫/液氫+PEM燃料電池的方案，但在遠洋行業的場景，預計需要使用甲醇/氨 +SOFC/ 混動等技術方案。（詳見：《前沿：氫能船舶技術、成本 " 蛋和雞 " 難題如何化解？》）

因此，氨燃料電池系統的成功測試是氫能在遠洋船舶領域應用的重要里程碑！

在氫能應用上，中國“車快船慢”，重要原因在于國內更擅長在終端工程應用的發展，在船用燃料電池未得到技術驗證前，國內氫能產業在船舶領域的應用的發展將持續受限。本次氨燃料電池的突破，有利于提高國內對船用氫能技術的認可程度，加快推動國內“電動船”市場的發展。

氫云鏈認為，隨著氨燃料電池等各類氫基能源技術逐漸走向產業化、商業化，全球的零碳船舶產業發展階段已經跨過了從0到0.1，正在從0.1走向1的階段。零碳船舶是個全球任務，必須全球聯合完成，需要全球企業在開放、合作、共贏的基礎上，一起探索零碳海洋、零碳船舶產業化之路。