德國航空航天中心 (DLR) 已開始測試和開發(fā)基于氫燃料電池的“創(chuàng)新”推進系統(tǒng),其輸出功率為兆瓦級。該中心于 2024 年 10 月 28 日在 Empfingen 投入使用 BALIS 試驗場。
目前,此類推進系統(tǒng)尚未投入商業(yè)使用。德國航天中心表示,未來它們可以用于各種運輸方式。作為 BALIS 項目的一部分,德國航天中心正在開發(fā)和測試輸出功率約為 1.5 兆瓦的燃料電池系統(tǒng)。此類系統(tǒng)未來可用于為船舶提供動力。如果在燃料電池中使用來自可再生能源的氫(即所謂的綠色氫),則可以實現(xiàn)無二氧化碳排放、對氣候和環(huán)境友好的運輸。
具體而言,復雜而模塊化的 BALIS 試驗場可以全面檢查單個組件和整個推進系統(tǒng):這包括燃料電池系統(tǒng)本身、電動發(fā)動機、油箱基礎設施以及控制和調(diào)節(jié)技術。由于其靈活的結構和相關的研究方法,該設施被稱為“世界上獨一無二的”。該設施的所有部件都安裝在集裝箱中。DLR 技術熱力學研究所負責該項目。
除了建立和運行試驗場外,德國航天中心還在建造自己的兆瓦級電力推進系統(tǒng)。該系統(tǒng)由燃料電池系統(tǒng)、氫氣罐、電動發(fā)動機、控制部件和電力電子設備組成。這使得德國航天中心成為首批擁有此類系統(tǒng)的機構之一。該系統(tǒng)可用于從根本上記錄、了解和鑒定燃料電池推進系統(tǒng)的所有工藝步驟。
BALIS 測試基礎設施的另一個研究重點是處理大量液態(tài)氫 (LH2),以確保整個推??進系統(tǒng)的運行。為此,DLR 目前正在建造一個測試罐和必要的加油基礎設施,并額外投入約 300 萬歐元。
從儲存量來看,液態(tài)氫的儲存密度高于氣態(tài)氫。氫氣只有在-253攝氏度的極低溫度下才會變成液體。這就是液態(tài)氫又被稱為低溫氫的原因。因此,氫氣的液化、儲存和運輸對基礎設施有特殊要求,以保持壓力和溫度恒定。
未來三年,BALIS 測試環(huán)境已滿負荷運行,包括研究項目和與工業(yè)合作伙伴的合作項目。與 DLR 合作的公司包括初創(chuàng)公司、成熟的中型企業(yè)和全球企業(yè)。