能量密度超電池 12 倍！Archipelago Yachts成功演示甲醇增程系統(tǒng)

近日，英國(guó)探險(xiǎn)游艇制造商Archipelago Yachts與Chartwell Marine成功演示了一套開(kāi)創(chuàng)性的甲醇動(dòng)力增程系統(tǒng)。測(cè)試表明，該系統(tǒng)的有效能量密度約為當(dāng)前領(lǐng)先船用電池的12倍，為零排放海上運(yùn)輸邁出了關(guān)鍵一步。

這一突破性成果來(lái)自英國(guó)政府資助的“英國(guó)甲醇路徑探索”項(xiàng)目，該項(xiàng)目由英國(guó)創(chuàng)新署（Innovate UK）通過(guò)清潔海事示范競(jìng)賽（CMDC6）和UK SHORE計(jì)劃提供支持。

技術(shù)原理：甲醇→氫氣→電力，無(wú)需燃燒

該系統(tǒng)在 Archipelago Yachts位于懷特島的工廠完成開(kāi)發(fā)與測(cè)試。原型系統(tǒng)成功將甲醇通過(guò)重整器轉(zhuǎn)化為氫氣，再經(jīng)由燃料電池發(fā)電，為電動(dòng)船舶提供實(shí)用增程方案——整個(gè)過(guò)程無(wú)需內(nèi)燃機(jī)參與。

測(cè)試表明，該系統(tǒng)的端到端能量轉(zhuǎn)換效率與傳統(tǒng)船用柴油機(jī)相當(dāng)。而甲醇的有效質(zhì)量能量密度（約1.5 kWh/kg）約為目前最先進(jìn)的船用磷酸鐵鋰電池的 10至12倍。

這一成果直擊航運(yùn)業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型中最大的痛點(diǎn)：能量存儲(chǔ)。

填補(bǔ)空白：電池續(xù)航不夠，甲醇來(lái)湊

雖然純電池電動(dòng)船舶在短途航行中日益可行，但其相對(duì)較低的能量密度限制了其在長(zhǎng)途、商業(yè)運(yùn)營(yíng)及離岸應(yīng)用中的表現(xiàn)。“英國(guó)甲醇路徑探索”項(xiàng)目證明，甲醇可以彌合這一差距——作為一種安全、實(shí)用的液態(tài)燃料，它能在顯著延長(zhǎng)續(xù)航里程的同時(shí)，在采用可持續(xù)來(lái)源生產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)接近零排放。

Stephen Weatherley

Archipelago Yachts首席執(zhí)行官Stephen Weatherley 表示：“測(cè)試結(jié)果超出了我們的預(yù)期，為一項(xiàng)可能根本改變電動(dòng)船舶動(dòng)力方式的技術(shù)提供了真實(shí)世界驗(yàn)證。我們已經(jīng)證明，甲醇可以以足夠的效率轉(zhuǎn)化為可用電能，使其成為那些受電池容量限制的船舶的可行增程解決方案。實(shí)現(xiàn)比船用電池高 12倍的有效能量密度，對(duì)行業(yè)而言是一個(gè)重要里程碑。”

技術(shù)集成：商業(yè)組件 + 20 英尺集裝箱 = 完整原型

項(xiàng)目成功將多項(xiàng)商用技術(shù)集成到一個(gè)完整運(yùn)作的原型系統(tǒng)中，包括：E1 Marine甲醇重整器、Auriga Energy氫燃料電池、100 kW電力推進(jìn)系統(tǒng)、100 kWh高壓電池組，整套系統(tǒng)安裝在一個(gè)經(jīng)過(guò)特殊改裝的20英尺集裝箱內(nèi)，使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠在代表性工況下進(jìn)行廣泛測(cè)試并收集性能數(shù)據(jù)。

技術(shù)成熟度躍升：從概念到可測(cè)試原型

除了技術(shù)驗(yàn)證，該項(xiàng)目還將系統(tǒng)的技術(shù)成熟度等級(jí)（TRL）從預(yù)估的2-3 級(jí)提升至5-6級(jí)，實(shí)現(xiàn)了從概念階段到完全集成并經(jīng)過(guò)測(cè)試的原型系統(tǒng)的跨越。

該項(xiàng)目還確認(rèn)了顯著的環(huán)保效益：使用綠色甲醇時(shí)，該系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)接近零碳排放，同時(shí)幾乎完全消除了傳統(tǒng)船用柴油機(jī)產(chǎn)生的氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和顆粒物。

項(xiàng)目測(cè)試期間進(jìn)行的分析表明，在休閑船艇應(yīng)用中，該技術(shù)每艘船每年可減少約40噸二氧化碳排放；在海上風(fēng)電運(yùn)維船、船員轉(zhuǎn)運(yùn)船等商業(yè)領(lǐng)域，減排潛力則更為可觀。

硬數(shù)據(jù)說(shuō)話，商業(yè)前景可期

Chartwell Marine董事總經(jīng)理 Andy Page表示：“最重要的成果之一是，我們生成的是實(shí)打?qū)嵉男阅軘?shù)據(jù)，而非理論推算。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地被建造、集成并驗(yàn)證了。”

“結(jié)果表明，甲醇為克服當(dāng)前電動(dòng)船舶面臨的續(xù)航限制提供了一條現(xiàn)實(shí)路徑——這在休閑、商業(yè)和離岸領(lǐng)域都打開(kāi)了重大機(jī)遇。”他補(bǔ)充道。

Andy Page

下一步：海上演示船與商業(yè)化推進(jìn)

該項(xiàng)目的成功已引起商業(yè)關(guān)注，目前正在與投資者進(jìn)行討論，計(jì)劃成立一家專門企業(yè)將該技術(shù)推向市場(chǎng)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還已確定了一個(gè)潛在的首位客戶，有意將該系統(tǒng)集成到一艘全電動(dòng)Archipelago游艇中。

展望未來(lái)，Archipelago Yachts 和 Chartwell Marine 正在探索下一階段開(kāi)發(fā)，包括可能的海上演示船，以及進(jìn)一步的資金申請(qǐng)，以加速商業(yè)化部署。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，甲醇增程技術(shù)將在探險(xiǎn)游艇、引航船、海上風(fēng)電運(yùn)維船 以及其他純電池推進(jìn)仍面臨挑戰(zhàn)的船舶應(yīng)用中，發(fā)揮重要的脫碳作用。

Archipelago Yachts 是一家專注于設(shè)計(jì)與制造鋁合金游艇的船廠，其船艇以全工況下的卓越性能著稱。品牌為渴望突破傳統(tǒng)游艇邊界的現(xiàn)代探險(xiǎn)家量身打造船艇，將可持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)與精巧設(shè)計(jì)融為一體，讓海洋向更廣泛的探險(xiǎn)群體敞開(kāi)懷抱——包括那些在傳統(tǒng)市場(chǎng)中長(zhǎng)期被忽視的航海愛(ài)好者。

憑借在商用海事領(lǐng)域積累的深厚底蘊(yùn)，Archipelago在推動(dòng)清潔船用技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，致力于為后代守護(hù)蔚藍(lán)海洋。品牌所呈現(xiàn)的低調(diào)奢華，從視覺(jué)到體驗(yàn)，皆獨(dú)具一格，卓爾不群。

Chartwell Marine是新一代船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域值得信賴的先驅(qū)者。作為一家享有盛譽(yù)的船舶設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，Chartwell Marine 在海上風(fēng)電運(yùn)維船、商用船、客運(yùn)渡輪和休閑船艇的設(shè)計(jì)方面擁有行業(yè)領(lǐng)先的業(yè)績(jī)記錄，曾多次斬獲大獎(jiǎng)。公司為全球有志于創(chuàng)新的造船企業(yè)和船東運(yùn)營(yíng)商提供專業(yè)、獨(dú)立的設(shè)計(jì)與咨詢服務(wù)。

Chartwell Marine 依托跨行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和成熟的設(shè)計(jì)方案，打造實(shí)用、優(yōu)化的船艇，始終以終端用戶為核心，確保其在真實(shí)作業(yè)環(huán)境中表現(xiàn)出色。