海事用途向け燃料電池発電システム：ハイブリッドアーキテクチャ、エネルギーマネジメント、導入課題

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides a structured taxonomy of fuel-cell/battery hybrid topologies and state-of-the-art energy management strategies for maritime propulsion systems.

🏢実務担当者:Offers practical insights into system integration, safety standards, and cost barriers for deploying fuel cells on vessels.

🏛政策担当者:Highlights the need for bunkering infrastructure and well-to-wake regulatory frameworks to accelerate maritime fuel cell adoption.

海運の脱炭素化は、従来のディーゼル推進から低排出・ゼロ排出の動力システムへの移行を加速させている。燃料電池は、化学エネルギーを高効率で電気に変換し、低騒音で、水素で運転した場合には局所的な二酸化炭素排出がゼロとなることから、フェリー、内陸船舶、港湾作業船、調査船、その他の任務が明確に定義された船舶にとって有望な選択肢としてますます認識されている。それにもかかわらず、海上での展開は、過渡応答の遅さ、スタック劣化、水素貯蔵容積、安全要件、コスト、そしてバンカリングインフラの利用可能性によって依然として制約されている。これらの理由から、実際的な燃料電池船のコンセプトのほとんどは、燃料電池がバッテリー、スーパーキャパシタ、またはディーゼル発電機と組み合わされるハイブリッド構成を採用している。本レビューは、燃料電池技術と船上アーキテクチャ、ハイブリッド化とエネルギー管理、水素貯蔵・船舶統合・安全性、そしてライフサイクル排出と商業化の障壁という、相互に関連する4つの観点から、海事用燃料電池動力システムの最近の進歩を要約する。特に、燃料電池/バッテリーシステム、マルチスタック電力配分、健全性を考慮した制御、およびリアルタイムエネルギー管理戦略に注目している。本レビューは、将来の研究は、実証可能性のデモンストレーションや燃料節約志向の制御を超えて、状態を認識した燃料電池運転、劣化緩和、任務に基づくサイジング、設計による安全性、そしてWell-to-Wake環境評価を組み合わせた統合設計フレームワークへと移行すべきであると論じている。そのようなアプローチは、燃料電池船をパイロットプロジェクトから、海運の脱炭素化の信頼性が高く経済的に実行可能な構成要素へと転換するために不可欠である。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The decarbonization of maritime transport is accelerating the transition from conventional diesel-based propulsion to low- and zero-emission power systems. Fuel cells are increasingly regarded as a promising option for ferries, inland vessels, harbor craft, research vessels and other mission-defined ships because they convert chemical energy into electricity with high efficiency, low acoustic signatures and zero local carbon emissions when operated on hydrogen. Nevertheless, their deployment at sea remains constrained by slow transient response, stack degradation, hydrogen storage volume, safety requirements, cost and the availability of bunkering infrastructure. For these reasons, most practical fuel-cell ship concepts adopt hybrid configurations in which fuel cells are coupled with batteries, supercapacitors or diesel generators. This review summarizes recent progress in maritime fuel-cell power systems from four interrelated perspectives: fuel-cell technologies and shipboard architectures; hybridization and energy management; hydrogen storage, vessel integration and safety; and life-cycle emissions and commercialization barriers. Particular attention is paid to fuel-cell/battery systems, multi-stack power allocation, health-aware control and real-time energy management strategies. The review argues that future research should move beyond feasibility demonstrations and fuel-saving-oriented control toward integrated design frameworks that combine state-aware fuel-cell operation, degradation mitigation, mission-based sizing, safety-by-design and well-to-wake environmental assessment. Such an approach is essential for translating fuel-cell vessels from pilot projects into reliable and economically viable components of maritime decarbonization.

• openalex https://doi.org/10.54691/s2abyz71first seen 2026-07-24 05:57:05