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“氫”帆啟航:氫能船舶未來(lái)可期

2023-06-25 來(lái)源:氫能觀察作者:李航 瀏覽數(shù):421

自“3060”雙碳政策敲定以來(lái),氫能技術(shù)發(fā)展迅速,燃料電池在船舶領(lǐng)域滲透加速,也是氫燃料電池在船舶領(lǐng)域發(fā)展的機(jī)遇。近年來(lái)多個(gè)企業(yè)都開(kāi)展了氫能船舶的研發(fā)布局,部分船舶企業(yè)也正聚焦氫能以實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,船用燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用與研究被也提上日程。

 自“3060”雙碳政策敲定以來(lái),氫能技術(shù)發(fā)展迅速,燃料電池在船舶領(lǐng)域滲透加速,也是氫燃料電池在船舶領(lǐng)域發(fā)展的機(jī)遇。近年來(lái)多個(gè)企業(yè)都開(kāi)展了氫能船舶的研發(fā)布局,部分船舶企業(yè)也正聚焦氫能以實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,船用燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用與研究被也提上日程。
 
發(fā)展氫能船舶的必要性
 
“雙碳”目標(biāo)下,航運(yùn)業(yè)減排壓力巨大。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,船舶行業(yè)每年的碳排放量達(dá)到11.2億噸以上,占世界二氧化碳排放總量的4.5%,是溫室氣體主要排放源之一。要實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型,只要將清潔燃料和電力推進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,氫燃料電池船舶是重要的發(fā)展路線。
 
有專(zhuān)家指出“我國(guó)航運(yùn)減排總體發(fā)展思路是以清潔能源為核心,以動(dòng)力技術(shù)、能效技術(shù)為輔助措施的綜合減排路徑。”氫燃料電池具有能量能量轉(zhuǎn)化率高、零排放、無(wú)污染的優(yōu)勢(shì),是理想的綠色船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)電裝置。
 
從技術(shù)層面來(lái)看,氫能船舶在船舶領(lǐng)域也占有優(yōu)勢(shì)。
 
氫燃料電池是直流電源,電源穩(wěn)定,且不產(chǎn)生溫室氣體,規(guī)模化后維護(hù)成本低、壽命長(zhǎng)。氫燃料電池能量密度要高于鋰電池,航行時(shí)間長(zhǎng),支持遠(yuǎn)程運(yùn)輸。
 
政策環(huán)境
 
近年來(lái),世界各國(guó)政府及相關(guān)組織為保障氫能船舶的發(fā)展出臺(tái)了有關(guān)政策。
 
2021年1月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《綠色增長(zhǎng)戰(zhàn)略》。3月,韓國(guó)現(xiàn)代重所控股的韓國(guó)造船海洋與韓國(guó)船級(jí)社(KR)正共同開(kāi)發(fā)定制全球首個(gè)氫能船舶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
 
2021年7月,由DNV船級(jí)社牽頭,26家領(lǐng)先公司與協(xié)會(huì)組成的聯(lián)盟推出《氫燃料船舶手冊(cè)》
 
國(guó)內(nèi)相關(guān)扶持政策也明顯增多。
 
2022年3月,中國(guó)海事局發(fā)布了《氫燃料電池動(dòng)力船舶技術(shù)與檢驗(yàn)暫行規(guī)則(2022)》,對(duì)檢驗(yàn)與發(fā)證、船舶布置、輪機(jī)、電氣裝置、控制檢測(cè)和安全系統(tǒng)、消防、氫燃料儲(chǔ)存、氫燃料加注等方面做出了具體的要求。
 
地方政府方面,尤其是濱海城市,如佛山、茂名、廣州、深圳等,均提出氫能船舶的發(fā)展規(guī)劃。
 
 
國(guó)內(nèi)組織方面,2017年,中國(guó)船級(jí)社發(fā)布了《船舶應(yīng)用替代燃料指南》。2022年3月,發(fā)布了《氫燃料電池》、《氫氣瓶》、《重整裝置》等3份涉及船用氫燃料電池系統(tǒng)的產(chǎn)品檢驗(yàn)指南。
 
2022年7月,中國(guó)船級(jí)社發(fā)布的《船舶應(yīng)用甲醇/乙醇燃料指南》(2022)、《船舶應(yīng)用氨燃料指南》(2022)、《船舶應(yīng)用燃料電池發(fā)電裝置指南》(2022)正式生效。
 
但有專(zhuān)家也指出,目前國(guó)內(nèi)燃料電池船舶領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)有待完善,氫能船舶示范運(yùn)營(yíng)也有待加強(qiáng)。
 
國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目涌現(xiàn)
 
截至目前,小型氫能船依然是當(dāng)前主流,氫能船舶以客串、渡船、內(nèi)河貨船、拖輪為主,多用于近海、內(nèi)河、湖泊等場(chǎng)景。大型氫能船舶是當(dāng)前各國(guó)的研發(fā)目標(biāo)。
 
歐洲在氫能船舶領(lǐng)域研究較為領(lǐng)先,日本和美國(guó)因燃料電池上技術(shù)優(yōu)勢(shì),船用氫燃料電池產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已成功研制不同類(lèi)型的氫動(dòng)力船舶并取得示范應(yīng)用,比較有代表性的有法國(guó)“Energy Observer”號(hào)、德國(guó)“Alsterwasser”號(hào)、比利時(shí)“Hydroville”號(hào)日本燃料電池漁船、美國(guó)“Water-Go-Round”渡船、韓國(guó)“Gold Green Hygen”氫動(dòng)力旅游船等。
 
 
國(guó)內(nèi)目前氫能船舶領(lǐng)域的產(chǎn)品多為用于內(nèi)河的觀光船舶、巡查船舶等。
 
今年3月,國(guó)內(nèi)首艘入級(jí)中國(guó)船級(jí)社(CCS)的 500 千瓦級(jí)氫燃料電池動(dòng)力工作船“三峽氫舟 1”號(hào)在廣東省中山市下水。
 
 
4月,首艘商用氫燃料電池動(dòng)力游覽船“西海新源1號(hào)”在江西省九江市九江湖心新能源船艇科技園內(nèi)成功合攏。同月,中國(guó)的第一艘氫能競(jìng)賽原型動(dòng)力艇在鄭州鄭東新區(qū)龍湖水域下水首航。
 
5月,首艘氫動(dòng)力海上交通船“蠡湖未來(lái)”號(hào)主要設(shè)計(jì)圖紙正式通過(guò)了中國(guó)船級(jí)社(CCS)武漢規(guī)范研究所審圖中心的審核和批準(zhǔn)程序,“蠡湖未來(lái)”號(hào)將成為我國(guó)首艘入級(jí)CCS的氫動(dòng)力海船和鋁合金船舶。
 
氫能船舶未來(lái)發(fā)展
 
近年來(lái)多家科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)積極參與,相關(guān)專(zhuān)利成果涌現(xiàn),據(jù)交通運(yùn)輸部數(shù)據(jù)顯示,全球船用燃料電池市場(chǎng)容量大約有160GW,至2025年,氫能船舶總數(shù)約為600艘,氫燃料電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億。
 
但氫能船舶市場(chǎng)仍有問(wèn)題亟需解決。如基礎(chǔ)設(shè)施配套問(wèn)題,船用燃料電池成本和續(xù)航問(wèn)題以及燃料電池壽命問(wèn)題。
 
大型化、多樣化是是當(dāng)前氫能船舶領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo),而先進(jìn)的、成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)則是發(fā)展的底層基礎(chǔ),液氫、金屬氧化物儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等高密度儲(chǔ)氫技術(shù)值得期待。另一方面,船舶行業(yè)近幾年經(jīng)濟(jì)性不高,燃料的替換也要考慮成本問(wèn)題。
 
有專(zhuān)家給出建議,要加快大型燃料電池動(dòng)力船舶的設(shè)計(jì)研發(fā)和專(zhuān)利布局,加快推出支持補(bǔ)貼政策,健全燃料補(bǔ)給保障條件,以保證氫能船舶產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
閱讀上文 >> 質(zhì)子交換膜燃料電池?zé)峁芾韱?wèn)題的研究進(jìn)展
閱讀下文 >> 執(zhí)行法定價(jià)格干預(yù)措施 《山東省青島市汽車(chē)加氫站運(yùn)營(yíng)管理暫行規(guī)定(征求意見(jiàn)稿)》發(fā)布

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