全球对于船舶减排脱碳方面的压力正在变得越来越强, 在十一月九日这一天, 三星重工业公司和日本的森村公司签署了关于固型氧化物燃料电池的相关备忘录内容, 该合作的目标明确指向二零二八年实现商业化应用状态, 其主要意图是通过使用氢气液化天然气来替代传统柴油燃料的方式, 对海上能源使用的整体格局进行重塑性改变。

合作框架与分工

三星重工业公司已经在11月9日这一天, 在日本板桥研发中心这个地方和森村公司签署了谅解备忘录。在这个合作协议里, 三星重工业公司将主要承担起大容量SOFC的工程项目设计任务以及系统集成的工作。

而森村公司方面, 则需要负责供应像电芯以及电堆这样的核心部件。双方的共同目标是在2028年之前, 完成商业化量产的工作。

三星携手森村开发SOFC,2028年商业化落地(图1)

三星重工业未来事业本部长金庆熙说, 要把造船还有海工这方面的网络优势, 加上森村那边在技术上的专长弄在一起, 这样就去开拓新的市场。森村的代表董事佐藤芳国也表示, 大家要抱着去开创能源行业未来的那个想法, 一起去创造新的价值。

SOFC技术原理与优势

SOFC用的是陶瓷做的固体电解质, 让氧气和氢气或者是LNG发生化学反应来发电, 它是由电芯、电堆、燃料供应还有热管理设施这几个部分组成的, 跟传统的内燃机相比的话, 它的发电效率会更高一点, 碳排放的情况也显著降低了。

该技术能够直接利用现有的燃料进行工作,比如说LNG, 不需要对船舶的整体系统进行大幅度的改造, 所以将它应用到船舶上面是比较容易的。现在国际海事组织对于碳减排的要求变得非常严格, 固态氧化物燃料电池在这个领域里被当作是航运实现脱碳过程中的一个重要过渡方案之一。

瞄准无人自主船舶市场

三星重工业计划要把SOFC应用到下一代那种无人、自主且用电的船舶里面去, 而且这个业务并不仅仅局限于在海上的那些场景。这家公司同时也把SOFC扩展到了陆地以及海上这两个方面的电源使用中去, 这其中就包含了一个正在积极争取订单的项目, 这个项目叫做浮式数据中心。

浮式数据中心需要用到电力很大的电源, 而且这个电一定要很稳定。固体氧化物燃料电池能够持续不断地把电力输出来, 这一点正好符合上面说的那种需求。

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三星重工业公司以前已经在海上风力发电领域布局了, 另外也在液化天然气运输船这个领域有所安排。如果用上固体氧化物燃料电池, 就可以和它们之前的产品形成互相补充的关系, 构成一个产品类型比较丰富的矩阵, 这样就能开拓出新的增长空间。

商业化时间表与瓶颈

三星携手森村开发SOFC,2028年商业化落地(图2)

根据备忘录的记载, 三星重工业会在工程化阶段起到主导的作用, 并且在2028年这一时间点实现商业化的供货工作, 森村则会持续地供应电堆的核心部件, 而板桥研发中心会被当作是双方联合开发的基地, 至于目前的具体产线投资数字或者是产能数字, 双方都还没有进行公布。

相关的业内人士觉得, SOFC电堆的寿命短以及制造成本高的情况, 依然还是能够实现大规模量产的关键性的阻碍点, 那个定在2028年的目标到底是不是能够实现, 要去看一下电芯材料的耐久性验证方面的进度到底是怎么样了, 同时也还要看规模化生产的成本能不能够被压缩到商业上面可以接受的那个范围里面去。

竞争格局与替代路径

全球范围内, 在SOFC这个市场当中, 美国的企业Bloom Energy还有日本的老牌电子企业京瓷, 都已经投入了很长时间的布局工作, 而三星重工进入该领域的时间相对是比较迟的。

森村这家公司虽然在电堆这一专业领域的技术积累比较深、时间比较长, 但是在商业化的实际操作方面经验确实有限, 所以这两方之间的互补性是非常清楚的, 这一点是能够被直接看明白的。

在船舶脱碳这条路径上, SOFC和氨燃料发动机还有甲醇发动机之间是形成了直接的竞争状态的, 这里面的情况是, SOFC的热效率是可以达到60%以上的情况的, 但是呢它的启动响应慢, 它是不适用于频繁变工况的这些使用场景的, 所以这就是它在推广的过程中需要去克服的短板问题。

行业影响与后续节点

这次的合作要是能够顺顺利利地进展下去的话, 三星重工业就有可能会成为全世界范围内头一家把固体氧化物燃料电池这种技术大规模地装到那些用来做商业运输的船上去的造船公司, 这样一来, 韩国和日本这两个国家在造船这个行业里面的竞争局面就会受到非常直接的影响, 同时呢, 像那种漂浮在水面上的数据中心, 还有建在海上的平台这些场景, 也会跟着一起打开新的市场大门出来。

后续的一些关键节点, 还包含板桥研发中心的联合开发进度, 还有首批船用SOFC样机的测试数据, 再有就是一个问题, 三星重工业有没有可能在2027年以前锁定船东的订单。至于SOFC到底能不能真正在市场上撕开一道口子, 最终还是得看经济性验证的结果是什么样子的。

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