航運業(yè)承擔著超過80%的全球貿(mào)易運輸任務，其溫室氣體排放量約占全球排放量的3%。船舶的減排成為加速航運業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的一個重要切入點，零排放的氫能成為了加速航運業(yè)脫碳的重要選擇。
在此形勢下，氫能船舶迎來發(fā)展機遇。為了抓住這一機遇，國內(nèi)多家燃料電池企業(yè)正在加快推出船用燃料電池系統(tǒng)、獲得船級社型式認可證書，同時也不斷傳出氫能船舶開工建造和下水試航等好消息。
不過，目前氫能船舶主要還是內(nèi)河、近海范圍內(nèi)的小型示范，距離業(yè)界預期的廣泛應用存在不小的差距。這主要因為，現(xiàn)在氫能船舶的發(fā)展還面臨著動力系統(tǒng)技術待驗證、儲氫技術難滿足需求、加氫方式選擇難、應用場景拓展難等四大難題，究竟該如何破局？
先看動力系統(tǒng)，業(yè)內(nèi)討論的焦點在于是否需要專研船用燃料電池。部分觀點認為直接移用車用燃料電池系統(tǒng)，會更加節(jié)省成本、效率也會更高，只需要根據(jù)船的類型進行針對性改進，以此來適應船舶的使用場景。
另一部分觀點卻提出船舶與車輛分別是水生與陸地環(huán)境，運行環(huán)境差異較大，船用氫燃料電池無法直接移植車用氫燃料電池，需要根據(jù)船的水域復雜環(huán)境、氫氣耗量大、續(xù)航里程和安全保障性要求高等特點來進行專門的設計與更新，以適配船用場景的動力系統(tǒng)來加速氫能船舶的推廣。
再看儲氫技術路線，船用儲氫系統(tǒng)需要針對水域、船型、排放要求等選用特定的氫源。目前35MPa高壓氣瓶儲氫技術的發(fā)展已較為成熟，部分人建議先沿用這一儲氫技術，運行才會更可靠。
但這項建議遭到了反對意見，船用儲氫系統(tǒng)對能量密度要求很高，氣態(tài)儲氫的能量密度、續(xù)航都無法滿足氫能船舶的需求。某企業(yè)高層明確表示更推崇能量密度高的液態(tài)形式：“氣態(tài)的體積能量密度總是有限的，所以未來我看好液態(tài)，液氫、液氨、甲醇，甚至包括有機液體儲氫！
加氫方式方面，現(xiàn)在氫能船舶的加氫方式包括船上現(xiàn)制現(xiàn)用、？看a頭進行加注和吊裝換氫瓶等。國外采用的槽車式移動加注方式存在較大的隨意性，國內(nèi)有嘗試建固定站點進行能源補給。例如，“三峽氫舟1”號在自建的內(nèi)河碼頭型制氫加氫一體站加氫，該站利用三峽電站的電能進行電解水制氫，該船使用折疊機械臂牽引高壓軟管的加氫方式。
需注意的是，由于各個水域的條件各具特色，不一定都需要選擇上述建站方式。某行業(yè)專家建議根據(jù)自身條件來選擇：一方面，建加氫站耗資大，且站點不一定都具備像三峽地區(qū)這樣的電力資源；另一方面，加注連接方式還需要嚴防氫泄露，一旦發(fā)生爆炸事故，后果不堪設想。如果采用吊裝直接把儲氫瓶運上船進行替換，不僅更安全，而且速度更快、更經(jīng)濟，以此為抓手或許更利于打開氫能船舶的市場。
應用場景方面，目前氫能船舶的場景集中在小型示范的公務船、游覽觀光、集裝箱運貨等，但真實市場依然未打開。高工氫電了解到，目前船東對于氫能船舶應用意愿低，主要原因在于成本太高。
船與車不同，每個部件都需要取證、得到船級社的認可，前期成本非常高。除此之外，還有技術方面的研發(fā)和迭代成本、投入運營成本及維修保養(yǎng)成本等。
“現(xiàn)在氫能船舶主要還是示范型，不是市場型，成本太高了，船東很難接受，如果有補貼可能會用，但現(xiàn)在也沒有這方面的補貼，經(jīng)濟賬算不過來。”一位資深行業(yè)人士告訴高工氫電，要想降成本，還是得提升技術、產(chǎn)品的可靠性，但這是一個悖論，產(chǎn)品是迭代出來的，示范這么少，怎么提升？除非作“輔推”，不作“主推”。
在技術受限的情況下，船舶采用電力與氫能組合的方式在部分推出禁油令的港口或具有很大優(yōu)勢。通過作為電動船的“輔推”，可以彌補電動船續(xù)航問題的劣勢，同時還能積攢實際應用經(jīng)驗，反哺技術研發(fā)。
整體來看，氫能船舶的市場推廣任重而道遠。但也不必過于悲觀，目前世界各國對船舶碳排放的要求越來越嚴格，如北極航運自2024年7月1日起禁用重質(zhì)燃油。在此情形下，氫能船舶在未來將涌向一片藍海。
只是能源體系的變革不是一蹴而就的，業(yè)界需要正視當下存在的四大難題，持續(xù)努力從技術摸索、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、成本下降、標準制定等方面來著手解決問題，總會有迎來光明的那一天。
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