TECO 2030 建厂量产船用燃料电池
以重燃油为动力的远洋巨轮正面临港口禁入的威胁,船东们已不得不为其二氧化碳排放量买单:## 航运减排压力与燃料电池原理
航运业正热切期盼着绿色解决方案的出现。
一些初创企业开始走在了前列,开始生产船用氢燃料电池。
挪威氢能初创企业 TECO 2030 的托尔-埃里克-霍夫顿呼吁:“人们需要想象力。”
这位 32 岁的年轻人在挪威北部纳尔维克的一座工厂空旷的大厅里边走边说:“这里将来会是生产区和一个洁净室。”
今年,Ofotfjord 将会招募多达 400 名员工,因为 Teco 2030 正在纳尔维克建立一座超级工厂,进行欧洲首个重型领域氢燃料电池的批量生产——也就是为货轮、渡轮和游轮生产氢燃料电池。
挪威人的首款模型名为 FCM 100,它的目标总功率超过 100 兆瓦,凭借燃料电池结构紧凑且可多次耦合,能够为多兆瓦级电力需求的应用供电。
霍夫顿称,这个系统投入了 50 万小时的开发时间。
航运业正急切地等待着解决一个大问题的方案。全球航运约占全球二氧化碳排放量的 3%。而且在许多港口,可预见的是,以重燃油为动力的远洋巨轮将面临入港禁令。
在欧洲水域,船东们从今年年初开始就必须为其船队的二氧化碳排放量付费。未来,每克二氧化碳的成本每年都会上升。这增加了未来在航行中实现大幅气候中和的压力。负责此事的国际海事组织(IMO)已规定,到 2050 年,全球航运必须实现二氧化碳零排放。
未来船用新型燃料电池可能会发挥关键作用。他们通常由数百个单体电池组成,这些电池被堆叠并压缩成所谓的电池组。在电池组中,氢与氧通过电化学反应产生能量。Teco 2030 又将这些电池组连接成约 50 公斤重的模块,这些模块可以串联起来。
为了使未来的生产能达到工业规模,这家成立于 2019 年的公司找到了德国企业的帮助。因此,计划中的批量生产设备来自蒂森克虏伯。电缆和连接器由东西威斯特伐利亚的家族企业倍福(Beckhoff)和浩亭(Harting)提供。
价值 14 亿欧元的订单
斯堪的纳维亚人之所以特别关注船舶燃料电池这一课题,可能还因为挪威的海岸线长度在世界上仅次于加拿大,位居第二。
“我们现在从这个细分领域入手,但也会关注其他领域。”Teco 2030 的创始人兼主要股东托尔・恩格尔(Tore Enger)表示。
这位 60 岁的老人认为,其他可能的应用领域包括重型卡车,还有飞机、军事和矿山车辆。
客户的兴趣十分浓厚。恩格尔表示,Teco 2030 目前的订单储备包含价值 14 亿欧元的项目,此外还有 100 个项目的非约束性询价。

因此,这家公司的目标定得很高:明年开始批量生产,制造出功率为 42 兆瓦的燃料电池,实现数亿欧元的销售额。
到 2030 年,目标则是 3200 兆瓦的功率和 22 亿欧元的销售额。
当地为该企业在北极圈以北落户提供了帮助。挪威国家投资组织也向 Teco 2030 提供了数百万的启动资金。公司名称中的年份凸显了实现气候目标的紧迫性。
前景:氢燃料与替代燃料之争
但在某些方面,甚至还缺乏一些基本的东西。“最终,最大的挑战是陆地上的氢基础设施。”恩格尔说。毕竟,燃料必须运到船舶停靠的港口。

位于北极圈内纳尔维克的 Ofotfjord TECO 2030
未来几年将决定燃料电池能否得到普及。因为与电动汽车已经占据重要地位的汽车行业不同,船舶动力的未来尚不明朗。目前过渡阶段使用的是液化天然气(LNG),它可以减少约四分之一的二氧化碳排放。
绿色甲醇作为燃料被大型航运公司马士基(Maersk)视为首选。人们正在研究氨的使用。然而,目前仍有超过 90% 的货轮使用对环境有害的重燃油或稍好一些的船用柴油在世界各地航行。
托比亚斯・赖德尔(Tobias Reidl)看好燃料电池的未来。这位位于哈堡内港的弗劳恩霍夫海事物流与服务中心(CML)的科研人员正和他的团队搭建一个完整的动力系统,就像船上可能配备的那种。
这位科学家预计,德国航运业首批实用的大型设备将在 “本十年末” 出现。不过,燃料电池技术已经在应用了:在海军的潜艇上。此外,在邮轮领域也迈出了第一步。
抱怨监管过多
“在燃料电池动力系统中使用绿氢可以为航运业的脱碳做出显著贡献,”赖德尔说。但这种氢的可用性和成本是该技术成败的重要标准。
当氢是利用风能和太阳能等可再生能源产生的电力生产出来时,就被称为绿氢。
据该研究所称,德国目前约有 70 个关于船舶动力燃料电池的项目在研究中,已有 20 艘船配备了这项技术。但是挪威的项目工作更多,目前最大的障碍是在船上需要腾出空间储存氢。
“在国际远洋航运中,燃料的能量密度起着关键作用。” 德国机械设备制造业联合会(VDMA)下属的发动机与系统专业协会总经理彼得・米勒-鲍姆(Peter Müller-Baum)说。
当人们想到集装箱船高达 10 万马力的大型发动机以及数周的航行时,这一点就很明显了。“由于物理限制,现在看燃料电池可能还只起次要作用。”米勒-鲍姆说。
但是重油等传统燃料逐步在航运船舶加注中减少份额已是大趋势,船用燃料电池,会是终结重油霸权的终极答案的吗?
欧洲支持清洁能源的业内人士表示,要想最终取得成功,监管方面也需要改变。
“我们不能在氢技术的研究和应用中被过多的监管束缚住,”米勒-鲍姆说。欧洲的法规往往不利于投资。“在这方面,美国要好得多。”
中小企业倍福(Beckhoff)的老板格尔德・霍佩(Gerd Hoppe)对挪威人印象深刻。
“这里的事情处理得很务实。”他在访问 Teco 2030 时说,他的公司是该公司的项目合作伙伴。
“德国缺少这种勇气。因此,像 Teco 2030 这样的初创企业在我们这里几乎没有机会。”
Teco 2030 对当地来说非常重要:“这家公司建设了规模化的制造厂房,赋予了这座城市新的意义,在北极圈内文明的边缘地带创造了价值。”
【信息来源:Carsten Dierig, Birger Nicolai】
