固体氧化物燃料电池作为动力源在船舶应用中的关键技术问题

固体氧化物燃料电池系统具有高效率、低噪声、低电磁信号等显著优点,是未来船舶动力源的最有力竞争者之一。固体氧化物电解质薄膜制备技术、压缩密封技术、催化剂及其涂附技术和双极板的制备是其应用于船舶动力源的关键技术。本文详细介绍了这些关键技术的研究现状,并分析其发展趋势。随着这些技术的发展和成熟,固体氧化物燃料电池在船舶上将会获得更加广泛的应用。     

燃料电池在船舶上的应用

近年来,由于能源紧缺和环境意识的增强,人们已认识到一种新推进系统的重要性,它能代替船上现有的电网和／或推进系统,燃料电池由于具有可观的发展前景而在该系统中起主要作用,将燃料电池用于常规（非核动力）潜艇的AIP系统后,人们开始认识到它的优点,对于水面舰船,特别是商船来说,要广泛使用燃料电池还为时尚早,必须等到成本和技术可靠性都达到与常规推进系统一样才行。     

燃料电池简介及其在船舶上的应用前景

此文介绍了燃料电池的工作原理、种类及其特征,阐述了燃料电池在船舶和固定电站的商业应用及其发展前景。     

固体氧化物燃料电池船舶动力系统的动态仿真(英文)

Solid oxide fuel cell (SOFC) has been identified as an effective and clean alternative choice for marine power system. This paper emphasizes on the dynamic modeling of SOFC power system and its performance based upon marine operating circumstance. A SOFC power system model has been provided considering thermodynamic and electrochemical reaction mechanism. Subcomponents of lithium ion battery, power conditioning unit, stack structure and controller are integrated in the model. The dynamic response of the system is identified according to the inertia of its subcomponent and controller. Validation of the whole system simulation at steady state and transit period are presented, concerning the effects of thermo inertia, control strategy and seagoing environment. The simulation results show reasonable accuracy compare with lab test. The models can be used to predict performance of a SOFC power system and identify the system response when part of the component parameter is adjusted.     

绿色航运发展趋势及燃料电池船舶的应用前景

船舶与港口排放带来了日益严重的环境污染问题,燃料电池作为船舶新能源技术之一,因其效率高、排放清洁、噪声和震动小等优异特性,在船舶节能减排和绿色航运发展中倍受关注。本文分析了我国绿色航运发展趋势,进而介绍了船舶新能源技术和燃料电池技术及特性。综述了燃料电池船舶在国内外的研究与应用进展,重点讨论了燃料电池船舶应用前景,展望了燃料电池船舶的未来发展方向。     

船舶应用燃料电池动向

国际海事组织制定的MARPOL附则Ⅵ严格限制船舶气体排放,氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、有机悬浮化合物(VOC)和颗粒物质是主要控制对象。随后,欧盟和美国进一步加强了对船舶排放的控制,主要针对海岸附近,包括内陆河流和港口的排放。预计,不久的将来,二氧化碳(CO_2)也将作为限制     

燃料电池技术及其船舶应用现状

燃料电池由于具有高效率、低排放和低噪声、可使用多种燃料等特性,已在很多领域得以应用,比如可用作船舶应急发电机、发电机及推进器电力供应装置。简要介绍燃料电池技术,从效率、能量利用及排放等方面分析燃料电池的特点,并以Wart sila公司开发的应用于船舶的固体氧化物燃料电池WFC20为例,介绍目前最先进的船舶燃料电池的性能指标和工作参数,对燃料电池在船舶应用的现状及主要不足进行探讨。     

地效翼船大型化的关键技术和军事应用研究

本文指出了地效翼船的大型化发展趋势,分析了地效翼船发展的关键技术和军事应用上的问题,并探讨了地效翼船在军事上可能的发展方向.     

燃料电池技术及其在潜艇动力方面的应用前景

各类燃料电池的技术特点和开发水平各有不同，包括早期航天用的氢氧碱性燃料电池和后来用于发电站的磷酸燃料电池，而将质子交换膜燃料电池用于电动汽车，近期有了突飞猛进的发展，潜艇AIP系统也将目光瞄准了燃料电池，德国U212／214和俄罗斯“阿穆尔”级潜艇都已开发使用了燃料电池AIP系统。     

高压岸电上船及其关键技术研究

船舶使用岸电能够有效地降低靠港期间带来的污染。使用高压岸电能快速完成船岸之间的连接,并能得到比低压岸电更高的功率。本文研究了高压岸电上船的4种技术方案及关键技术,讨论了自动并车系统的构成和原理。     

燃料电池混合动力船舶的功率跟踪控制研究

提出了一种基于模型预测控制的燃料电池超级电容混合动力船舶的功率跟踪控制策略。在提升了系统的瞬态功率响应能力的同时,实现了对超级电容中能量的滚动储备;在平抑燃料电池系统的端口功率波动的同时,实现了系统的可靠运行。仿真结果表明了所提出的控制策略的有效性,对比不同控制参数的情况,验证了控制器设计的有效性。     

一种新的曲面修改方法在船型优化中的应用

为实现基于CFD的船体型线自动优化,船体型线的参数化建模及修改起着至关重要的作用。论文提出了一种新的组合函数修改船体曲面的方法,该方法充分利用了融合函数及全局变换函数两类船体曲面修改方法的优点,实现了船体曲面的大范围变形,并保证了船体曲面的光顺性。将该方法与CFD技术及优化算法成功结合,直接应用于1300TEU集装箱船的型线优化设计,最终获得给定约束条件下的优化型线。结果表明,论文所提出的组合函数修改船体曲面的方法是可行的,具有一定的工程应用价值。     

燃料电池锂电池混合动力船舶建模与仿真

全电动绿色船舶除了使用电力,还越来越多地采用替代能源,如燃料电池、太阳能电池等。本文建立船舶混合动力推进系统,采用燃料电池和锂电池并联作为混合动力。在功率不足时,锂电池提供额外的功率以满足负载需求。为了模型比较贴合实际,使用真实数据对混合动力系统的子部件进行建模,生成Simulink模型并进行仿真。     

船舶燃料电池与蓄电池混合系统的输出性能

文章建立了质子交换膜燃料电池(PEMFC)和蓄电池混合发电系统的简化电路模型,针对船舶设备的脉动输出特性,理论地分析了混合发电系统的输出性能。分析结果表明：PEMFC与蓄电池组成的混合发电系统的输出峰值功率得到了一定程度的提高;且提高的倍数与脉动负载的占空比、脉动负载的频率、燃料电池的等效内阻、蓄电池的等效内阻有着密切的联系。     

江海直达船船型特征及设计要点探讨

分析江海直达运输现状,阐述江海直达船的船型特征,以珠江水系3 000 t级双尾鳍型江海直达货轮为例,就设计规范的适用、主尺度及船型系数确定、船型特征等要点问题进行探讨,完成方案设计.     

船舶污水处理技术及其发展趋势

介绍了船舶生活污水处理技术、灰水处理技术、油污水处理技术的现状,对现有船舶污水处理装置存在的问题进行了分析,论述了船舶污水处理技术的发展趋势。     

新颖的船舶电控喷油柴油机系统

本文介绍了船舶主机上引入一种新颖电子控制喷油系统,大大改善了燃烧效率和耗油量问题,并保证了船舶主机的最佳工作性能。文章重点论述了该系统的特点与功能,结构原理及实验测试数据等。