交通运输部海事局近日发布了关于征求《船舶技术规范体系(2024)》(征求意见稿)。根据文件中的船舶技术规范清单附件,交通运输部海事局共规划了各类船舶技术规范214项,其中氢能(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。
除了政策外,近日氢能船舶研发应用也不断有新进展。
今年4月,全国首艘内河64标箱氢燃料电池动力集装箱船舶设计建造签约仪式在嘉兴港区举行。据了解,该艘内河氢燃料电池集装箱船舶船长64.9米,宽12.6米,排水量约2000吨,载货64标箱,以氢气为主要能源驱动,续航里程约380公里;今年1月,搭载国氢科技“氢腾”船用氢燃料电池系统的氢能船舶“西海新源1号”顺利下水。该船是国内首艘商用氢燃料电池动力高端旅游商务接待船。
去年10月,我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号在长江三峡起始点湖北宜昌首航,标志着氢燃料电池技术在我国内河船舶应用实现零的突破。据悉,“三峡氢舟1”号主要采用氢燃料电池动力系统,氢燃料电池额定输出功率500千瓦,最高航速28公里/小时,巡航航速20公里/小时,续航里程可达200公里,交付后用于三峡库区及三峡—葛洲坝两坝间交通、巡查、应急等工作。
据了解,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,二是应用于燃料电池。
“氢能船舶是清洁能源应用场景的一种表现形式,减少了对化石燃料的依赖,有效促进了交通领域,尤其是航运业向低碳发展的转型。”厦门大学中国能源经济研究中心教授孙传旺向《中国能源报》记者表示。
国际海事组织(IMO)的数据显示,2022年全球航运业的二氧化碳排放量超10亿吨,占世界二氧化碳排放总量的将近3%。在业内人士看来,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。
以“三峡氢舟1”号为例,相比传统燃油动力船舶,“三峡氢舟1”号预计每年可替代燃油103.16吨,减少二氧化碳排放343.67吨。
除降碳能力显著外,氢能船舶的优异性能也不容小觑。国信证券的研报指出,相较锂电池而言,氢燃料电池船舶具有加注时间短、续航里程长、功率密度高等特点,因此在大功率、长航程等场景下氢能船舶优势会更加明显。
虽有诸多优势,但当前氢能船舶的发展总体尚处于起步发展阶段。“在示范运营方面,相比之下小型氢能船发展较快,但氢能技术在远洋运输船舶的应用有待进一步加强。”
事实上,当前我国氢能船舶的发展主要受制于多个环节。“在船舶动力装置设计方面,大功率氢燃料电池系统集成技术仍有待突破。放眼整个氢能产业链,绿氢制备和燃料电池生产需要较高的初始投资成本和运营成本,同时,氢气的储存、运输需要考虑经济性问题,并且加氢站等氢气供应配套设施建设整体上不充分。此外,氢燃料电池船舶相关标准规范也有待进一步完善。”孙传旺表示。
目前国内外已有多家企业都已布局和关注氢能船舶这一市场,并取得不同程度的实质性进展。据克拉克森预测,到2050年,氢燃料船舶占替代能源船舶的比例会达到40%。
在业内人士看来,进一步实现技术上的突破才能推动氢能船舶早日迈向规模化应用。对此,孙传旺建议,企业应深入分析国内外市场的需求,确定目标市场,例如可以专注于内河运输、港口服务船、旅游观光船等。同时,要加强对燃料电池的研发,特别是提高其能效、降低成本和提升耐久性。此外,还要考虑氢能船舶在不同环境下的稳定运行,进行相关的环境适应性研究。
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