□ 解 放

前不久，我國第一艘燃料電池游艇“蠡湖”號完成試航。這標(biāo)志著我國燃料電池在船舶動力上的實船應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。

與傳統(tǒng)船舶動力裝置不同，燃料電池是一種未經(jīng)燃燒就能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，屬于21世紀(jì)繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。

提及燃料電池的誕生和發(fā)展，還得追溯到1839年。當(dāng)時，英國物理學(xué)家威廉·葛洛夫發(fā)明了燃料電池，并用它點亮了倫敦講演廳的照明燈。后來，由于受材料、資金、市場等多方面因素限制，對燃料電池的研究和開發(fā)幾經(jīng)反復(fù)，直到20世紀(jì)才得到發(fā)展。

早期燃料電池發(fā)展，焦點集中在軍事空間等專業(yè)應(yīng)用及千瓦級以上分散式發(fā)電上。但隨著技術(shù)進步，它用途更加廣泛，既可應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠領(lǐng)域，也可應(yīng)用于船舶、機動車、移動設(shè)備和居民家庭等領(lǐng)域。

近年來，我國船舶產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展進步，各項研究也不斷深入，傳統(tǒng)船舶動力裝置如柴油機和燃氣輪機，都存在能效轉(zhuǎn)換率低、環(huán)境污染重、燃料單一等缺陷。多年來，科學(xué)家們始終致力尋找既有較高能源利用效率、又不污染環(huán)境的能源利用方式，而燃料電池正是比較理想的選擇。

——高效率。燃料電池將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，因此不會產(chǎn)生大量廢氣與廢熱，可避免中間轉(zhuǎn)換能量的損失，轉(zhuǎn)化效率超過50%（傳統(tǒng)柴油機或燃氣輪機的轉(zhuǎn)化效率一般在25%～40%），高效率即意味著高經(jīng)濟性。

——低排放。燃料電池以天然氣等富氫氣體為燃料時，二氧化碳的排放量比傳統(tǒng)熱機減少40%以上，這對緩解地球溫室效應(yīng)十分重要。另外，燃料電池使用中只進行電化學(xué)反應(yīng)，沒有高溫燃燒過程，因此幾乎不排放氮和硫的氧化物，減輕了對大氣的污染。

——燃料多樣化。對于燃料電池而言，只要含有氫原子的物質(zhì)都可作為燃料，例如天然氣、石油、沼氣、酒精等。為此，燃料電池非常符合能源多樣化需求，既能減少對石油產(chǎn)品的依賴，也可減緩主流能源的耗竭。

此外，燃料電池還具有噪聲小、可靠性高、操作方便、易于建設(shè)等優(yōu)點，備受人們青睞。

不過，在民用船舶領(lǐng)域，燃料電池目前尚不具備大規(guī)模應(yīng)用的條件，主要是受其成本、安全、壽命等多種因素影響。同時，燃料電池燃料供應(yīng)與提取、安全性、響應(yīng)時間也需進一步改進。

“隨著技術(shù)的不斷革新，以及國際公約法規(guī)對船舶排放要求的日益嚴(yán)格，燃料電池將有可能打破現(xiàn)有船用動力系統(tǒng)格局。”相關(guān)研究人員表示，燃料電池船舶在不久的將來能否“唱主角”，還需拭目以待。