电池与燃料电池：船型适配与安全底线
本页合并三份 EMSA 研究：电能存储（DNV GL，184 页）、电池储能安全指引（v1.0，82 页）、燃料电池研究（DNV GL，108 页）。电池在渡轮、拖轮、海工等短航程和高辅机船型上已可收回投资。燃料电池的技术路线已经写清，法规和安全验证仍在补。
来源：EMSA 电能存储、电池安全指引与燃料电池研究 · 资料库
电能存储：各船型的投资回收
研究分三部分：A 技术、B 法规、C 安全。最有前景的未来技术是固态电解质与金属-空气电池，理论能量密度可比锂离子高 20–30 倍；2050 年展望包括固态普及、金属空气、基于机器学习的 BMS 预测与全生命周期成本下降。
| 船型 | 可达节油 | 回收期 |
|---|---|---|
| 渡轮（全电） | 最高 100% | <5 年 |
| 高速渡轮 | 最高 100% | 3–6 年 |
| 拖轮 | 5–15%（全电 100%） | 2–8 年 |
| 海工支持船（OSV） | 5–20% | 2–5 年 |
| 海上钻井平台 | 10–15% | 1–3 年 |
| 渔船 | 3–30+% | 3–7 年 |
| 穿梭油轮 / 风场支持船 | 5–20% | 视航线 |
| 邮轮 / 深海运输 | <5% / 0–14% | 不经济 |
带吊机的散货船，吊货作业本身可省 0–30%，回收期 0–3 年；全船是否划算取决于航次。养殖工船节油 5–15%，回收期 3–7 年。游艇节油 5–10%，主要换静音和旋转备用。短途运输和深海船的收益随工况变化，深海常见用途是轴带发电机补电，节油 0–14%。
| 船型 | C 倍率 | 循环 | 能量 | 化学体系 |
|---|---|---|---|---|
| 渡轮 | 很高 | 很高 | 中等 | NMC、LFP、LTO |
| 高速渡轮 | 高 | 高 | 高 | NMC、LFP、LTO |
| 港作拖轮 | 变化大 | 变化大 | 高（空间小） | NMC、LFP、LTO |
| 海工支持船 | 很高 | 很低 | 中等 | NMC、LFP、LTO |
| 风场支持船 | 很高 | 很低 | 中等 | NMC、LFP、LTO |
| 钻井平台 | 很高 | 不定 | 低 | NMC、LFP、LTO、超级电容 |
| 渔船 | 中等 | 中等 | 中等 | NMC、LFP、LTO |
| 养殖工船 | 中等 | 中等 | 中等 | NMC、LFP、LTO |
| 穿梭油轮 | 很高 | 很低 | 中等 | 功率型 NMC、LTO |
| 短途船 | 变化大 | 变化大 | 变化大 | NMC、LFP、LTO |
| 远洋船 | 变化大 | 变化大 | 变化大 | NMC、LFP、LTO |
| 带吊机散货船 | 高 | 高 | 低 | NMC、LFP、LTO |
| 游艇 | 低 | 低 | 高 | NMC、LFP、LTO |
| 邮轮 | 低 | 可能高 | 很高 | NMC、LFP |
锂离子电芯对快充比对快放更敏感，只在必要时快充。循环幅度越大寿命越短，同一用途用更大的电池可以拉长寿命，幅度随化学体系和厂家变化。电流过高会析锂并升温。35°C 以上效率和高容量可以更好，寿命几乎总会缩短。海运用锂离子不到当年全球产量的 1%，船用系统因此更贵。动力电池以锂离子为主，海运更看重循环工况和安全，对功率密度的要求低于汽车。
法规缺口集中在寿命和安全。电池管理系统是安全的一部分，评估难，DNV GL 型式认可查得最细，报告建议更多用硬件在环。电芯质量和一致性目前不在法规里评价。寿命不宜写成硬性年限，但报告建议先统一寿命怎么报。热失控和蔓延试验的通过标准难写，电芯内部制造缺陷应成为试验重点。动力定位等旋转备用的现有要求，改装船不改用电设备、发电、安全和自动化，就用不上电池，而且各主管机关要求不同。
研究结论 EMSA / DNV GL 电能存储研究（2018 委托）总览表 ii、表 iii、表 iv，以及第 1.1 节。节油和回收期是船型级估算，单船要按工况重算。
试点项目与安全研究
研究收录了 15 个海事电池项目：12 个试点船与 3 个安全研发。下表是试点船，从最早的 FellowSHIP 到全电自主的 Yara Birkeland。有一条演进脉络：先是把电池当能缓存的辅助角色，再过渡到混合动力，最后是全电推进。存储容量一栏有的写电能量（千瓦时），有的写装机功率（千瓦），报告原文按项目给的单位，不能直接横向比较。
| 项目 | 内容 | 容量 / 功率 | 年份 |
|---|---|---|---|
| FellowSHIP | 研究合作，观察海事电池系统的实际运行（海工支持船 Viking Lady） | 450 kWh | 2003–2018 |
| MF Ampere | 全球首条投入商业运营的全电渡轮 | 1,040 kWh | 2012–2025（2015 起运营） |
| Sustainable Traffic Machines I | 两条客滚船改装混合动力与废气清洗 | 17,600 与 15,200 kW | 2012–2015 |
| Sustainable Traffic Machines II | 两条客滚船改装混合动力与废气清洗 | 17,600 与 19,860 kW | 2013–2015 |
| Zero Emission Ferries | 两条客滚船改装为电池全电（Scandlines） | 4,160 kWh | 2014–2017 |
| Motorway of the Sea（Rodstock–Gedser） | 两条客滚船改装混合动力并升级两端港口 | 1,600 kW | 2014–2017 |
| E-ferry | 建造全电渡轮 Ellen，单次充电航行 22 海里 | 2 × 750 kW / 4,300 kWh | 2015–2019 |
| ELEMED | 东地中海首个岸电（冷铁）试点 | 港泊需 500 kVA | 2016–2018 |
| Yara Birkeland | 全球首艘全电自主集装箱船（120 标准箱） | 7,000–9,000 kWh | 2012–2020 |
| Port-Liner | 全球首批全电内河集装箱驳船，用可更换的 E-Powerbox | 1,600 kW | 2017–2019 |
| SuperGreen | 部署替代燃料基础设施 | 待定 | 2019–2021 |
| BB-Green | 研发并推出新型水上运输方案 | 200 kWh | 2011–2014 |
安全研发三项：SafeLiLife（2010–2016）研究电池安全与老化的相互关系；Maritime Battery Safety JDP（2017–2019）测试分析电池安全特性，为法规修订提供依据；MoZEES（2017–2024）开发环境友好的交通能源材料。报告指出，船用与汽车最大的不同在安全要求，也是投入最多的方向，多数工作是企业内部的产品开发，不公开，因此合作项目与联合工业项目尤为重要。Viking Lady 的实例能看出收益量级：NMC 电池 450 kWh、装机 900 kW，用于动力定位与待命的能量缓冲，全工况年化测算可减少氮氧化物最多 25%、温室气体最多 30%、燃油最多 15%。
研究结论 EMSA / DNV GL 电能存储研究第 2 章、表 2.1–2.3。
BESS 安全指引：目标与配置
全球已有超过 800 艘电池船，五年增长两倍多，约 60% 在欧洲，≥50% 为混动或插电混动，约 13% 纯电。锂离子最常见，主要风险是热失控和排气引发的火灾爆炸。IMO 尚无国际强制规范，主要依靠船级社与行业标准。本指引按 MSC.1/Circ.1394/Rev.2 写成目标型标准。
六种功能配置
- 1 全电推进
- 2 电池混动
- 3 分布式电池混动
- 4 机械推进 + 电池混动电力装置
- 5 交直流混合
- 6 辅助供电
拓扑：固定式 / 集装箱化 / 分布式
目标与原则
- 安全、可用、可靠、可维护等同常规机械
- 单一故障不得损害安全
- 风险降低措施不得导致不可接受的失电（如 dead ship）
- 原则：供电可用性 / 消防安全 / 电气安装安全 / 操作安全
范围：锂电池储能系统，适用国际/国内航行，功能含主推进、辅助、应急等；排除 <5 kWh 及二次寿命电池。可用替代设计路径（MSC/Circ.1002 或 MSC.1/Circ.1455），并定期按需复审。
电芯、模块和电池组要在制造商给出的温度范围内充放电。热管理失效时，有人值班的控制站要收到报警。过充、过放和过流要有保护。两极开关隔离独立于紧急关断，并且能上锁。爬电距离和电气间隙要计入电芯膨胀。外壳阻燃，防护等级不低于 IP44，壳体有泄压，并固定住，不随船舶运动移位。热失控要限制在最小单元；做不到电芯之间不蔓延时，至少模块之间不蔓延。热失控时的气体量和成分应事先掌握。电芯和电池组按行业标准试验。船用电池系统标准 IEC 63462-1 仍在制定，现用 IEC 62619:2022 和 UL 9540A。
电池管理系统与电池组成一体，除计划内操作外，在紧急断开、安装和退役期间也要连续工作。它监测过充、过放和内部温度；在模块一级监测电压、电流、均衡和接地故障。它限制充电电流，控制电池组与负载之间的开关，给出动态功率限制，做主动和被动均衡，并监测绝缘。过放和传感器丢失要报警，并送到船舶报警系统，数据可以导出事后分析。过充、过放时切断充放电，过温时切断，并防过流、过压和欠压。主电源丢失要报警。荷电状态要能报出。健康状态用剩余容量、容量衰减、剩余功率和功率衰减、实际冷却需求、自放电变化，以及欧姆电阻或电化学阻抗来判断。管理系统要核对自己监测的数据。管理、报警或保护功能失效时，有人值班的控制站要收到报警。
研究结论 EMSA《Guidance on the safety of battery energy storage systems》v1.0，第 1.1.1 与 1.1.4 节。主动管理见 IEEE 1679.1 第 5.8 节，电池管理系统要求见 IEC 62619:2022 第 8.2 节，自动化见 IEC 60092-504。
电池舱室的布置与隔离
指引区分电池舱与电池处所：电池舱专用于电池系统，电池处所不专用，集装箱单元按电池舱看待。规则适用于 5 千瓦时以上的全部电池和电池驱动的 UPS，涉及超过 50 千瓦时的条文单独写明。布置要满足机械与结构防护、温度、湿度和可达性。
舱室只放电池系统相关设备：电芯组、电池架、电池管理系统、功率控制系统，以及电池热管理系统和消防系统等自身安全系统，再加必要的管路、风管和电缆。不放在居住处所和控制站。不与应急电源处所共界，尽量不与 A 类机器处所、主电源及相关变电设备、主配电板或存放易燃液体处所相邻。位于防撞舱壁之后，没有防撞舱壁要求的船不低于艏垂线后 0.05 倍总长。不在燃油舱或燃油滤器正上、正下方。至少设一条适当标识、照明并被防火保护的逃生路径，且不会被火灾切断。必要控制要能从至少两个位置操作，至少一个在舱室之外。为电池系统安全功能供电的 UPS 要装在另一间舱室。
结构与防护上：开甲板处所开口或柜体 1.5 米以内划为危险区，舱室顶部设备按危险区选型；电池顶部上方 300 毫米内经过的燃料系统金属件要做电绝缘；电池架基础用钢；安装吊装设施；电池固定要能承受设计海况下电池产生的力；单独设水浸报警和舱底泵，高液位报警上驾驶台，水位传感器由舱外电源供电；舱室破损稳性渗透系数要给出。围壁和穿件水密，能挡烟和火焰，气密门保持负压；按 MSC.1369 的逃生原则保护管路与风管；开甲板装置防护等级至少 IP67。舱室内不设液体舱，排放模块冷却系统泄漏的收集舱除外。可燃液体、气体、金属和油脂不得入内。电池避免日晒霜冻，除非制造商温度范围始终满足。
研究结论 EMSA《Guidance on the safety of battery energy storage systems》v1.0，第 2.2 节与性能要求；区域分类见 IEC 60079-10-1:2020 第 4.4.2 节。
试验：产品级与船上安装级
试验分两层。产品层在电芯、电芯组或系统级做，按表 3.1 的 21 项；船上安装层按表 3.2 的 22 至 39 项。每一项由制造商或安装核查方写明试验单元；允许用等效标准替代。第三方核查要与制造商独立，人员要有能力，机构按 EN ISO/IEC 17065，实验室尽量按 EN ISO/IEC 17025，制造商质量体系例如 ISO 9001。
| 层次 | 主要项目与依据 |
|---|---|
| 电芯级 | 外部短路、撞击、热滥用、强制放电（IEC 62619 7.2）；气体分析含泄压气体成分（UL 9540A 第 7.4 节） |
| 电芯组级 | 过充、内部短路（IEC 62619 7.2.5、7.3.2）；容量与自放电、内阻、低温放电与倍率（IEC 62620 6.3 至 6.5） |
| 系统级 | 外部短路与过充、热失控传播（IEC 62619 7.3.3 与 IEC 63462-1）、振动（IEC 62281）、跌落、耐压与绝缘（IEC 60092-303）、过充电压/电流控制与过热控制（IEC 62619 8.2）、电芯均衡（IEC 62933-2-2）、环境试验含盐雾（IEC 60068-2-2）、高压互锁（UL 9540A） |
| 船上安装级 | 系统与电池管理系统功能与报警、舱室报警、应急断开、传感器与通信故障模拟、通风与冷却与探测与灭火功能、SOC 与 SOH 验证、能量管理系统含总谐波畸变、温度或电压独立断开、冷却管路压力（IEEE 1679.1）、接口与电压电流额定（IEC 61439-1、IEC 60092-302-2）、电磁兼容、过压与欠压保护 |
UPS 要维持电池系统安全功能所用负载的连续供电，只允许因操作安全而计划停用。静态和旋转 UPS 在失电时按指定用户输出；UPS 储能始终保持 100% 荷电并随时可用；输出在额定范围内；储能与它供电的电池系统硬接线独立；冗余要达到一半 UPS 故障仍能维持安全负载；集装箱电池系统要配 UPS，装在分隔处所，并能与电池系统和船舶系统通信。5 千瓦时以上的锂电静态 UPS，参照同套规则。UPS 相关标准为 IEC 62040 系列，含一般与安全、电磁兼容 C3 类、瞬态电压稳定 X 类和环境。
研究结论 EMSA《Guidance on the safety of battery energy storage systems》v1.0，第 1.1.2 节与第 3 章，表 3.1 与表 3.2。表格逐行见英文原文。
燃料电池：PEM、高温 PEM 与固体氧化物
研究覆盖 12 个实船项目与 7 种燃料电池技术（AFC、PEMFC、HT-PEMFC、DMFC、PAFC、MCFC、SOFC），按 11 项参数排序。排在前三的是 SOFC、PEMFC 和 HT-PEMFC。
| 技术 | 效率 | 特点 |
|---|---|---|
| PEMFC | 50–60% | 模块 ≤120 kW；需纯氢；对 S/CO 敏感；水管理复杂 |
| HT-PEMFC | 较高 | 200°C；水管理简化、耐杂质；可用 LNG/甲醇/乙醇/油重整 |
| SOFC | 余热回收总效率约 85% | 燃料灵活；高温安全关注；排放 CO₂ + 少量 NOx |
法规：IGF 规则 2017-01-01 生效，但仅对 LNG/CNG 内燃机有详规；IMO CCC 正在制定醇类与燃料电池条款（燃料电池将成为 IGF 新 Part E）。过渡期可用 SOLAS II-1/55 替代设计。缺口包括：低闪点燃料扩展、气态氢/LH2 加注与储存规范、通风要求、重整器安全等。
排序怎么打分，哪些船已经装过
排序是定性加权，不是打出百分数。11 项里技术占 6 项：功率、寿命、循环耐受、效率、成熟度、对杂质的敏感。成本、安全和环境影响各 1 项。船舶适用占 2 项：体积，以及能用的燃料。三类里质子交换膜得分最高。报告列出 23 个海事项目，其中 12 个写了细目。下表是已经试验或在用的装置，可行性研究没有列入。
| 项目 | 类型 | 功率 | 燃料 |
|---|---|---|---|
| FellowSHIP · Viking Lady | 熔融碳酸盐 | 320 kW | 液化天然气 |
| METHAPU · Undine | 固体氧化物 | 20 kW | 甲醇；当时在评估 250 kW 辅助电源 |
| Pa-X-ell · MS Mariella | 高温质子交换膜 | 60 kW | 甲醇；每堆 30 kW |
| SchIBZ · MS Forester | 固体氧化物 | 100 kW | 柴油；可扩到 500 kW 单元 |
| ZemShip · Alsterwasser | 质子交换膜 | 96 kW | 氢 |
| Nemo H2 | 质子交换膜 | 60 kW | 氢 |
| MF Vågen | 高温质子交换膜 | 12 kW | 氢 |
| 212A / 214 型潜艇 | 质子交换膜 | 212A 合计 306 kW | 氢；212A 每模块 30–50 kW，214 每模块 120 kW |
Viking Lady 的熔融碳酸盐电池在 100% 负荷时电效率 52.1%，计入内部耗电后净效率 44.1%。到 2012 年 2 月累计运行约 18500 小时，当时预期上限约 24000 小时。高温质子交换膜在重整器之后不再设净化反应器，报告列出的重整原料是液化天然气、甲醇、乙醇和油基燃料。
安全：FMEA 评估 148 个场景（RoPax + 气体运输船，用 LNG/甲醇/氢），100 项需额外缓解措施，整体可达 ALARP。最严重事件包括重整器放热、FC 模块内漏、LH2 罐高能碰撞穿透、压缩氢罐破裂、富氢泄漏、减压失效、电力调理失效、缓冲热失控、主动吹扫失效与加氢泄漏。研究结论 EMSA《Study on the use of fuel cells in shipping》· DNV GL，表 A.1 与 FellowSHIP 运行记录
12 个细目项目的伙伴与年份
报告从 23 个项目中选了 12 个写细目。下表给出每个项目的主要合作方、年份、路线与用的是什么燃料。看这些项目可以看出两条脉络：一条是舰船用的柴油燃料电池（US SSFC），另一条是商船逐步从纯氢转向甲醇、LNG 这类更易获取的燃料，因为氢的船上储存与加注最难。
| 项目 | 主要合作方 | 年份 | 路线与燃料 |
|---|---|---|---|
| FellowSHIP | Eidesvik Offshore、Wärtsilä、DNV | 2003–2011 | 320 kW 熔融碳酸盐（MCFC）海上供应船辅助电源，LNG |
| FCShip | DNV、GL、LR、RINA 与欧盟 GROWTH 计划 | 2002–2004 | 评估海运燃料电池潜力并制定研发路线图（MCFC/SOFC/PEM） |
| METHAPU | Wallenius Maritime、Wärtsilä、DNV | 2006–2010 | 20 kW 固体氧化物（SOFC）装在 Undine 评估 250 kW 船用辅助电源方案，甲醇 |
| Nemo H2 | Rederij Lovers 等 | 2012–至今 | 阿姆斯特丹运河游船，60 kW 质子交换膜（PEM），氢 |
| FELICITAS 子项目 2 | Rolls-Royce、热那亚大学、Lürssen、HAW、埃因霍温大学 | 2005–2008 | 把 1 MW 加压 SOFC 改为 250 kW 船用辅助电源（含 60 kW 子系统），LNG |
| SF-BREEZE | Sandia 国家实验室、Red and White Fleet | 2015–至今 | 150 客高速氢燃料电池渡轮与加氢站可行性，PEM 每模块 120 kW、总 2.5 MW，液氢 |
| Pa-X-ell | Meyer Werft、DNVGL、Lürssen 等 | 2009–2017 与 2017–2022 | MS Mariella 上 60 kW 模块化高温 PEM（每堆 30 kW）分散辅助电源，甲醇 |
| US SSFC | 美国国防部海军研究办公室（ONR）、NAVSEA、Penn Engineering、FuelCell Energy、SOFCo | 2000–2011 | 面向海军平台的柴油燃料电池，625 kW MCFC 与 500 kW PEM |
| MC-WAP | CETENA 协调，FINCANTIERI、OWI、RINA、NTUA 等 17 家伙伴 7 国 | 2005–2010 | 500 kW MCFC 概念、150 kW 最终设计装船；欧盟资助 990 万欧元，总预算 1720 万欧元，柴油 |
| ZemShips | Proton Motors、GL、Alster Touristik、Linde 等 | 2006–2013 | 汉堡 Alster 湖客船 Alsterwasser，96 kW PEM，氢（2010 火灾损坏，2013 供氢终止，累计运客超 4.3 万、燃料电池运行超 2,500 小时） |
| SchIBZ | ThyssenKrupp Marine Systems、DNVGL、汉诺威莱布尼茨大学、OWI、Reederei Rörd Braren、Sunfire | 2009–2022 | MS Forester 上 100 kW 集装箱化 SOFC 辅助电源，可扩到 500 kW，柴油 |
| RiverCell | Meyer Werft、DNVGL、Neptun Werft、Viking Cruises | 2015–2017 与 2017–2022 | 河轮混合动力 250 kW 模块化高温 PEM，甲醇；另有 RiverCell–Elektra 拖船可行性研究（2015–2016，氢） |
23 个项目的全表
报告通篇识别出 23 个海运燃料电池项目，涵盖潜力评估、规则制定、可行性研究、概念设计和实船测试。全表按概念、主要合作方、年份、电池类型、容量与燃料列出，可以看出早期以氢质子交换膜和固体氧化物为主，2010 年后甲醇重整的路线增多。
| 项目 | 概念 | 年份 | 电池类型 | 容量 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|
| FellowSHIP | 海上供应船辅助电源用 320 kW 熔融碳酸盐（MCFC） | 2003–2011 | MCFC | 320 kW | LNG |
| Viking Lady / METHAPU / Undine | 试验 20 kW 固体氧化物（SOFC），评估船用 250 kW SOFC 辅助电源方案 | 2006–2010 | SOFC | 20 kW | 甲醇 |
| E4Ships – Pa-X-ell（MS Mariella） | 客船上 60 kW 模块化高温质子交换膜（HT-PEM）分散辅助电源 | 2009–2017、2017–2022 | HT-PEM | 60 kW（每堆 30 kW） | 甲醇 |
| E4Ships – SchIBZ（MS Forester） | 商船辅助电源用 100 kW 集装箱化 SOFC，可扩到 500 kW | 2009–2017、2017–2022 | SOFC | 100 kW | 柴油 |
| E4Ships – Toplanterne | 支持 IGF 规则补上燃料电池章节，确立海上燃料电池系统的法规基线 | 2009–2017、2017–2022 | — | — | — |
| RiverCell | 河轮混合动力用 250 kW 模块化 HT-PEM | 2015–2017、2017–2022 | HT-PEM | 250 kW | 甲醇 |
| RiverCell – Elektra | 拖船混合动力用燃料电池可行性 | 2015–2016 | HT-PEM | — | 氢 |
| ZemShip – Alsterwasser | 汉堡 Alster 湖小型客船的 100 kW PEM 系统 | 2006–2013 | PEM | 96 kW | 氢 |
| FCSHIP | 评估海运燃料电池潜力并制定未来研发路线图 | 2002–2004 | MCFC/SOFC/PEM | — | 多种 |
| New-H-Ship | 海运氢应用研究 | 2004–2006 | — | — | — |
| Nemo H2 | 阿姆斯特丹运河小型客船 | 2012–至今 | PEM | 60 kW | 氢 |
| Hornblower Hybrid | 柴油发电机、电池、光伏、风与燃料电池的混合渡轮 | 2012–至今 | PEM | 32 kW | 氢 |
| Hydrogenesis | 布里斯托小型客船 | 2012–至今 | PEM | 12 kW | 氢 |
| MF Vågen | 卑尔根港小型客船 | 2010 | HT-PEM | 12 kW | 氢 |
| 212A/214 级潜艇 | 燃料电池与柴油机混合推进 | 2003–至今 | PEM | 306 kW；212A 每模块 30–50 kW、214 每模块 120 kW | 氢 |
| US SSFC | 满足海军平台电力需求的燃料电池系统，填补技术缺口 | 2000–2011 | PEM/MCFC | 500 kW（PEM）、625 kW（MCFC） | 柴油 |
| SF-BREEZE | 旧金山湾区高速氢燃料电池客渡轮与加氢站可行性 | 2015–至今 | PEM | 每模块 120 kW，总 2.5 MW | 氢 |
| MC-WAP | 大型船（客滚、滚装、邮轮）辅助发电用熔融碳酸盐技术 | 2005–2010 | MCFC | 概念 500 kW、最终设计 150 kW | 柴油 |
| FELICITAS – 子项目 1 | 重载运输燃料电池的应用要求与系统设计 | 2005–2008 | — | — | — |
| FELICITAS – 子项目 2 | 劳斯莱斯燃料电池 SOFC 系统的船用混合版本 | 2005–2008 | SOFC | 250 kW（含 60 kW 子系统） | LNG 等 |
| FELICITAS – 子项目 3 | PEFC 集群，提升质子交换膜可靠性与功率等级 | 2005–2008 | PEM | 集群系统（80 kW 基础组件） | 烃类燃料与氢 |
| FELICITAS – 子项目 4 | 功率管理，面向燃料电池推进的一般技术问题 | 2005–2008 | PEM | — | — |
| Cobalt 233 Zet | 电池承担峰值功率的混合推进运动艇 | 2007–至今 | PEM | 50 kW | 氢 |
研究结论 EMSA 燃料电池研究报告表 A.1。项目从潜力评估到实船测试不等，容量与燃料按报告口径列出。
法规缺口：IGF 规则与燃料专项
报告把缺口分成法律、危害与知识三类，逐条给出建议。要点在于 IGF 规则原文面向天然气，燃料电池和其他低闪点燃料只能靠替代设计绕道；报告建议用陆上标准作输入、补详细安全研究，并先修订规则再谈实船应用。
| 领域 | 缺口 | 建议与评估 |
|---|---|---|
| IGF 规则 | 燃料电池的使用；天然气/压缩天然气以外的低闪点燃料；气态氢与其他低闪点燃料及液氢的加注 | 需继续完善 IGF 规则，做详细安全研究，并以非海事的现有标准作输入。 |
| 加注 | 液氢加注规则 | 审查适用的陆上标准，做风险研究与资格认证流程，制定加注规则与程序。 |
| 加注 | 气态氢 | 审查陆上标准，做风险研究与资格认证，制定加注程序。 |
| 加注 | 低闪点液体 | 制定低闪点液体的加注程序与储罐蒸气的安全区。 |
| 船上储存 | 压缩氢储存 | 为海事用途的压缩氢压力罐做资格认证；研究高压罐的安全方案与封闭处所内高压储存的规定。 |
| 船上储存 | 液氢储存 | 理解储存相关的失效模式，必要时调整陆上方案再用于海事。 |
| 燃料电池系统 | 氢释放的安全处理 | 审查并更新燃料电池规则，用风险研究理解含火灾爆炸的安全场景并提出控制措施。 |
| 燃料电池系统 | 通风要求 | 必须考虑燃料特性；需要真实可信的氢扩散模拟来评估或更新通风要求。 |
| 燃料电池系统 | 新布置设计 | 需要更好理解系统设计问题；新技术对现行规则构成挑战。 |
| 燃料电池系统 | 通往燃料电池的管路 | 需要知识与安全评估，以判断天然气要求如何调整用于液氢。 |
| 燃料电池系统 | 主燃料重整 | 重整器的安全问题应被研究与记录。 |
| 船舶生命周期 | 氢、低闪点燃料与燃料电池装置的最佳实践与规范 | 应为调试、进坞、维护制定反映氢与其他低闪点燃料特性的程序。 |
| 燃料专项 | 氢 | 需要针对氢特性、行为与条件的全面安全研究。 |
另一处结构性问题在配电：燃料电池的模块化有利于安全返港，把功率分散到各分区，也能缩小任一系统泄漏的燃料量；但这与现行 IMO/SOLAS 要求集中布置发电系统的原则相冲突，报告把它列为需要评估的设计问题。
研究结论 EMSA 燃料电池研究报告附件 B/C 法规缺口与建议（第 5.3–5.8 节）。
中国企业视角
- 优先船型：渡轮、港作拖轮、海工支持船和钻井平台的回收期在表里最短。远洋船按轴带补电和削峰估算，节油多在 14% 以内。
- 安全合规：出口欧洲的电池船需按 BESS 指引做替代设计与风险评估，重点证明单一故障不导致 dead ship、热失控可控。
- 燃料电池：已上船的装置从 12 kW 到数百千瓦，燃料是氢、甲醇、柴油或液化天然气。高温质子交换膜可在重整后直接用这些燃料，重整器和储氢的安全要求仍要按船单独评估。
- 供应链：电芯、BMS、功率变换是国产化机会，但需满足欧盟对电池碳足迹与回收的新规。