有關大多數人來說，挪威因其鼓舞人政治體系和風景如畫的峽灣而聞名，但事實上，挪威正大力推進可繼續航運研發，以期成為全球海事范疇領先者。挪威不久前承諾，到2026年消除海灣地區的航運排放。

為此，瑞士技術巨頭Abb正與歐洲最大的獨立研究機構之一SINTEF展開合作，探測氫燃料鋰離子電池作為船舶推進能源的可行性。

Abb和SINTEF的合作項目于2018年十一月啟動，當前仍處于初期階段，但合作雙方對合作前景洋溢期望，預計世界上第一艘氫動力渡輪將于2021年在挪威西海岸開始運營。

從無到有的研發研發探索

現階段，SINTEF挪威特隆赫姆試驗室的研究人員，正在嘗試張大和優化燃料鋰離子電池和電池包合，為氫能技術將來的海上使用奠定基礎。

“非得要接受的實際是，當前船舶用氫燃料鋰離子電池的安裝規模非常小，僅約100千瓦，有關燃料鋰離子電池的海上使用性能，沒有任何有效的實際相關經驗數據能供應參考。”

SINTEF海事能源系統研究經理AndersValland表示：“目前氫燃料鋰離子電池可見的潛力是，在純電池續航不足的情況下，可作為距離擴展器。這適用于低速或短距離航行的較小船只。”

因此研究部門的關鍵目標是實現氫燃料鋰離子電池技術在大型、兆瓦級系統以及海事部門中的運用。

AbbMarinePorts全球儲能和燃料鋰離子電池產品經理Josteinbogen補充:“另一個研發的關鍵目標是，要怎么樣優化燃料鋰離子電池堆的效率、可靠性和壽命，以及增強對燃料鋰離子電池裝置、能量儲存的掌控。”

現有的研發方式是，通過建模和模擬，使用試驗室以及可執行X-in-the-loop探測的模擬器，在引入實際系統之前，探索不同的船舶使用情景及對應能量系統配置情況。

目前，研發團隊已經建造了一所全新的燃料鋰離子電池試驗室，用于客船大型氫動力處理方法研發，作為船上現有推進系統的附加裝置，協助海上混合能源系統試驗室的研發工作。

無法回避的4大技術障礙

由于全球海事用燃料鋰離子電池技術、研發、推廣相關經驗都十分有限，Abb和SINTEF的研發合作也承受著來自安全、系統平衡、能耗平衡、基礎設施缺失等方面的眾多技術考驗。

首當其沖的是燃料鋰離子電池堆棧的大小、以及相對簡單的系統平衡問題。依據Valland的說法，有關擁有多個燃料鋰離子電池的系統來說，保持燃料鋰離子電池的平衡將尤為緊要。

與此同時，“非得妥善地處理安全問題。”Valland表示：“有幾個倡議正在研究這一問題，這可能最引起國際海事組織（IMO）IGF規矩的更新，包括船用氫氣規矩。”

此外，盡管環境的影響非常小，但船用氫能的能耗量非常大。“氫氣每千克能量含量非常高，但其密度特性意味著即使是最稠密的液體形式，每立方米氫也只能獲得80千克燃料。”Valland表示：“從能源的角度看，這意味著氫氣的能量比當前所知的任何燃料都要少。”

基礎設施和價值鏈的缺失同樣對船用燃料鋰離子電池的開發造成妨礙，甚至影響Abb和SINTEF的研發合作項目進展。

bogen直言，當前海上燃料鋰離子電池的運用局限性在于張大氫氣供應鏈，包括對大型液化氫（LH2）運輸處理方法、氫氣大規模車載存儲技術的研發不足。

具有巨大潛力的“邊緣概念”

盡管如此，船用燃料鋰離子電池技術正在獲得越來越大的關注。

bogen表示：“盡管存在實際困難，但海洋產業的氫能使用前景仍十分誘人，大量客戶正在尋求減少排放的處理方法。在這個項目中，緊要的是與不同的船主合作，以便于探測各種船舶操作，并嘗試不同的發電廠配置和控制策略。”

當然，挪威政府也對船用燃料鋰離子電池項目開發給予了大力支持，包括政策的傾斜以及公共撥款。

但由于安全、基礎設施、可用性和成本的問題仍懸而未決，航運業的整體回應顯得冷靜，這讓國際范圍內，氫能在海事范疇的開發使用呈現出微妙的“邊緣概念”。

在實現可繼續運輸看起來仍漫長和困難的情況下，特隆赫姆的研究人員計劃將開發重點放在燃料鋰離子電池壽命，以及將來2-3年的控制系統優化上。研究人員、政府和行業的合作也將被進一步強調。

盡管看起來困難重重，但Valland仍表示：“一旦將來某個時間開發出豐富的零排放能源，氫氣可能會成為緊要的能源載體，對海運業萌生更大的影響。”