造船厂联合让固态储氢上游轮

新项目：让氢能登上邮轮

梅耶造船厂等机构联合研发金属氢化物储氢系统，用于港口能源供应

在新项目H2MASS的框架下，德国赫尔姆霍兹－赫龙中心（Helmholtz-Zentrum Hereon）的研究人员，联合梅耶造船厂（Meyer Werft）以及汉堡联邦国防军赫尔穆特·施密特大学（HSU）的同事，共同为邮轮开发一种创新型氢能储存系统，专门用于船舶在港口停靠期间的能源供应。这套船载系统旨在实现零排放供能。H2MASS由此为航运业脱碳做出重要贡献。

海运业正面临深刻变革。全球约3%的碳排放来自海运，而随着世界贸易持续增长，这一比例还可能进一步攀升。与此同时，监管要求也在收紧，例如欧盟碳排放交易体系，以及旨在推动海运业逐步脱碳的《FuelEU海运法规》。要减少海运排放，港口环节尤其棘手。目前岸电尚未实现全面覆盖，而且对大型邮轮来说，建设成本高、基础设施投入大。船载氢能系统或许能提供另一种零排放供能方案。

金属氢化物：氢气的储存载体

H2MASS项目正是从这里切入：目标是为大型邮轮开发一套集成式氢能系统。项目核心是一种基于金属氢化物的创新储氢装置。金属氢化物是粉末状金属，能通过晶格结构以化学方式吸附氢原子。因此其储存密度远高于传统高压罐。此外，金属氢化物吸氢所需压力更低，放氢也只需适中的温度，这让整套系统运行起来既安全又节能。

项目为期48个月，各合作方将联合开发一套可集成于船体的能源系统，目标功率为4兆瓦，用于满足船舶在港口期间的"酒店负荷"（即船上生活用电需求）。项目联合体成员包括赫龙中心、梅耶造船厂、HSU，以及作为联合合作伙伴的嘉年华海事公司（Carnival Maritime GmbH）。梅耶造船厂负责统筹整个项目，并负责设计详细的船舶方案，确保储能系统在技术、安全和法规层面都能顺利集成上船。项目目标是完成一套完整的系统设计、可靠的技术参数，以及对储能系统使用边界的评估。

为储能系统打造数字孪生

赫龙氢能技术研究所的科研人员将开发一套可扩展的金属氢化物储氢模块，并制造一台实机样机，在接近真实使用场景的条件下进行测试。汉堡联邦国防军赫尔穆特·施密特大学则将为项目开发储能系统的数字孪生，借助仿真手段优化系统设计，并为未来在真实船舶上的规模化应用提供数字化放大路径。所谓数字孪生，是指对高度复杂的流程、系统或实体产品建立的交互式虚拟映像，并持续用现实世界的数据进行校准更新。它能帮助人们更好地理解系统运作机制，比如可以先在虚拟环境中开发材料，再进行成本高昂的真实实验。

H2MASS是迈出的第一步，为后续系统的规模化打下基础。"我们要开发的是一套完全可集成的储能系统，能够适配不同类型和不同尺寸的船舶，"H2MASS项目负责人、赫龙氢能技术研究所科学家马克西米利安·帕辛（Maximilian Passing）博士表示。"这让金属氢化物储氢技术又向实际应用迈进了一步。"从长远看，该系统未来或许不仅能满足酒店负荷，还能覆盖船舶其他用能需求，比如推进动力或混合动力运行模式。

H2MASS项目由德国联邦经济与能源部（BMWE）资助并统筹，项目管理方为于利希研究中心项目管理机构（PtJ）。

面向变革世界的前沿科研

赫尔姆霍兹－赫龙中心的科研使命，是致力于维护一个宜居的世界。为此，约1000名员工致力于知识生产和新技术研发，力求提升气候、海岸与人类社会的韧性与可持续性。从创意到创新的道路，需要在实验研究、建模与人工智能之间不断互动，直至构建出能够在计算机中还原气候、海岸乃至人体生物特征等多元参数的数字孪生。这种跨学科的路径，把对复杂系统的基础科学认知，与面向实际应用的场景连接了起来。作为国内外科研网络的积极成员，以及亥姆霍兹联合会的一份子，赫龙中心通过输出专业知识，助力政界、经济界和社会各界共同塑造可持续发展的未来。

信息来源：nachrichten.idw-online