政策“力挺”氢能船舶高质量发展

高工氢电 2024-05-21

2024年5月14日，交通运输部海事局发布关于了征求氢能（氢基能源）船舶技术规范体系的通知。船舶技术规范体系是船舶技术规范管理的纲领性文件，为开展船舶技术规范立项和制定修订工作提供基本遵循，对于提升我国氢能船舶产业核心竞争力和国际影响力有重要意义，氢能船舶发展潜力有望进一步释放。

氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源，在这一场脱碳的革命中将起到重要作用，因此氢能船舶也成为了船舶业实现绿色转型的重要选择。

现阶段我国氢能船舶发展情况如何？氢能船舶还要克服怎样的困难才能驶向深海？

低碳转型需求下氢能船舶发展潜力持续释放

为积极推进航运碳减排，2018年，国际海事组织发布《IMO船舶温室气体减排初步战略》，设立阶段性减排指标：到2030年，将国际航运温室气体年排放总量较2008年至少减少20%，力争减少30%；到2040年，将国际航运温室气体年排放总量较2008年至少减少70%，力争减少80%；到2050年前后，力争全球航运业实现净零排放。

在全球航运业碳减排紧迫趋势下，具备来源丰富、绿色低碳、应用广泛等特点的氢能应用成为航运业未来的重点方向。目前，氢能主要以两种动力装置应用于船舶：一是应用于传统热机，包括直接应用的纯氢内燃机和间接应用的以氨/甲醇形式储存的内燃机；二是应用于新型动力装置——燃料电池。

近年来，我国高度重视氢能船舶发展，《贯彻落实<中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见>的实施意见》提出，有序开展氢燃料电池船舶试点，探索氢动力船舶应用。北京、天津、唐山等30个省市在相关氢能政策中提及发展氢动力船舶，大连、舟山、潍坊等专门制定了氢能船舶财政补贴政策。

在支持政策的大力推动下，我国氢能船舶发展潜力持续释放。在氢能内燃机船舶方面，今年5月我国首艘氨双燃料动力 LPG/液氨运输船实现签单；2月，由中国船舶集团上海船舶研究设计院自主研发设计的1400箱无舱盖集装箱船GREEN SEALION 1400获得来自比利时船东CMB.TECH的订单；1月，中国中车12V240H-DFA型氨燃料发动机取得中国船级社首张氨柴油双燃料发动机原理认可证书。

在氢燃料电池船舶方面，我国首艘氢燃料电池动力示范船——“三峡氢舟1”号,在湖北宜昌三峡游客中心(九码头)完成首航；我国首艘20.5米氢燃料电池海上交通船——“蠡湖未来”号，正在抓紧开工建造当中。此外，中国船舶712所、国氢科技、氢蓝时代、未势能源等燃料电池企业已掌握了船用燃料电池系统设计、开发等多项技术，并取得相关认证。

在氢能船舶快速发展的过程中，业内专家指出，船的安全性和可靠性要求更高，船舶用站、燃料补给、电池应用等相关技术标准、应用、管理都亟需建立健全。在本次交通运输部海事局发布关于征求《船舶技术规范体系（2024）》（征求意见稿）意见的通知中中重点提到，交通部海事局共规划了氢能（氢基能源）专项技术规范6项，均为通用类技术规范栏目下的绿色船舶类技术规范，包括已发布2项、处于制定中状态的1项、处于待制定状态的3项。未来，随着氢能船舶技术体系的进一步健全，氢能船舶有望迎来快速发展时期。

破除瓶颈，氢能船舶将未来可期

氢基燃料替代传统燃料已成为船舶去碳化的一个关键点。由于氢基燃料特性各异，不同燃料被用作船舶动力时，其生产、储存、运输条件和应用瓶颈都会有所不同，以其作为船舶燃料的动力技术创新也会面临不同的问题。

在氨燃料方面，氨与传统燃油、甲醇、氢在物理特性上差异较大，在船舶或汽车上的技术经验并不完全互通。另一方面，除动力系统技术外，氨燃料的加注、船上储存的技术设备、管理标准等，总体处于研究推进阶段，缺乏实际项目验证，管理归口、管理标准不明确，规模化推广仍有更多探索。

在甲醇燃料方面，海外甲醇内燃机单机研发应用已进入10MW级阶段，国内则在百kW级更成熟。部分传统船用燃油发动机可直接掺用甲醇，掺用甲醇后烟尘等污染物排放下降，但动力输出性能也有下降。

此外，甲醇替代传统燃料、实现推广的最大动因主要来自海外货主的零碳运输及品牌打造意愿、国际海事组织和各地政府的强制性减碳政策。尽管甲醇技术较其他领域更易实践、燃料供应体系也相对更易推广，但也面临着绿色甲醇成本更高等问题。

在氢燃料电池方面，氢船的燃料电池功率在数百千瓦甚至兆瓦级，一次性要补给数吨级的氢气，示范期内要求燃料电池寿命在3万小时以上，商业期要达到5万至10万小时。由于氢船储能大、载客多、逃生难度大，因此对安全可靠性要求更苛刻，系统设计必须以安全性为优先。然而绝大多数车用燃料电池在设计时并没有考虑到这些需求，因此不能简单将车用燃料电池发动机移植到船舶上应用。

由于氢、甲醇、氨三种氢基燃料由于其在技术阶段、适用场景等方面有所差别，其突破的方向、时间均会有所不同。特别要注意的是，一艘氢能船舶的建造，涉及船东、造船厂、船级社，以及各种设备、部件和材料的供应商等主体。在研发前期，还需要聚合各界力量，协同攻关。

按照国内产业发展经验，我国一直遵循着“项目示范-小规模示范应用-大规模示范推广-商业化推广”的产业发展规律。当前，验证技术方案、积累数据和技术迭代是氢能船舶发展的首要工作，而中国作为造船大国、航运大国，在应用方面具有巨大优势，近年来国内氢船招中标明显增多，氢船应用步伐加快。

政策的推动下，企业间依托各自的产业资源实现整合发展，共同开拓商业化路径，将有望推进国内氢能船舶早日向规模化迈进。

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