燃料电池具有能量转化效率高、无环境污染物排放、可低温快速启动、振动和噪声等级低等优点,是颇具潜力的船舶动力装置。燃料电池按其电解质不同,可分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)和碱性燃料电池(AFC)等几种。理论上燃料电池的能量转化效率可高达90%,由于受工作条件限制,目前燃料电池的实际能量转化效率仅为40% ~ 60%。
LNG可直接用作固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池的燃料气,也可作为原料加热制氢后作为氢燃料电池。
瓦锡兰比较关注船用固体氧化物燃料电池的开发,WFC20 20kW燃料电池已实现客船的示范应用。该电池采用模块化设计,可以采用多个燃料电池单元构建成大型系统。目前瓦锡兰正致力于50 kW以上燃料电池的商业化产品开发。
预定于2022年5月交船的地中海“欧罗巴”号LNG动力邮轮将示范安装一套50 kW的固体氧化物燃料电池。该燃料电池由法国Entrepose公司设计,使用LNG作为燃料,工作温度约750度,最高电能转化效率60%;能同时消除硫氧化物、氮氧化物和微小颗粒物的排放;与常规双燃料主机相比,能减少~30%的温室气体排放。
总体上,目前燃料电池技术还不成熟,功率小,寿命短,燃料储存难度大,离大规模商业应用还有较大差距。