2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》）?！兑?guī)劃》明確提出，我國(guó)在船舶領(lǐng)域部署氫燃料電池應(yīng)用：

有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用。結(jié)合重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)環(huán)保需求和電力基礎(chǔ)設(shè)施條件，探索氫燃料電池在船舶等領(lǐng)域的示范應(yīng)用。

在氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，下游氫能應(yīng)用逐步拓展到眾多行業(yè)。在交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車、氫燃料電池動(dòng)力無(wú)人機(jī)、氫能重卡、氫能礦卡等氫燃料電池的應(yīng)用發(fā)展較為迅速。相比之下，我國(guó)氫燃料電池技術(shù)在船舶領(lǐng)域上的應(yīng)用發(fā)展相對(duì)緩慢，這不僅是技術(shù)創(chuàng)新上的滯后，更是我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待解決的重要問(wèn)題。

航運(yùn)業(yè)減碳減排一直是重中之重。國(guó)際海事組織(IMO)公布的數(shù)據(jù)顯示，船舶行業(yè)每年的碳排放量約為10.76億噸，占世界二氧化碳排放總量的2.89%，并呈繼續(xù)增加的趨勢(shì)。

相較鋰電池而言，氫燃料電池船舶具有加注時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)、功率密度高等特點(diǎn)，因此在大功率、長(zhǎng)航程等場(chǎng)景下，氫能船舶優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。 

氫作為能源主要以兩種型式的動(dòng)力裝置應(yīng)用于船舶：一是應(yīng)用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，包括純氫內(nèi)燃機(jī)或與氨/甲醇等燃料一起使用的混燒型內(nèi)燃機(jī)；二是應(yīng)用于新型動(dòng)力裝置--燃料電池。

隨著綠色船舶理念的不斷深化,燃料電池技術(shù)憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),將成為船舶電力推進(jìn)領(lǐng)域重點(diǎn)研究和發(fā)展的方向。當(dāng)前,船舶燃料電池技術(shù)主要應(yīng)用在內(nèi)河和近海的客船及小型船上,在大型遠(yuǎn)洋船舶上的應(yīng)用仍面臨巨大的挑戰(zhàn),但隨著燃料電池和儲(chǔ)氫技術(shù)的快速發(fā)展以及船舶污染排放要求的逐步提升,仍具有大規(guī)模應(yīng)用的潛力。

目前，我國(guó)氫燃料電池應(yīng)用在船舶上面臨著以下技術(shù)難題：

1.壽命和耐久性仍需把控。在航運(yùn)業(yè)中，燃料電池船舶的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜，這對(duì)燃料電池系統(tǒng)的使用壽命和耐久性發(fā)出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。據(jù)了解，目前燃料電池普遍壽命不超5000小時(shí)，與船用柴油機(jī)壽命相差較大。

2.大功率燃料電池系統(tǒng)技術(shù)尚待突破。船用氫燃料電池所需功率在500~1000kW之間，這是目前燃料電池系統(tǒng)功率還未達(dá)到的。此外，面臨海上環(huán)境的重重挑戰(zhàn)，船用燃料電池技術(shù)需要在多種場(chǎng)景下保證運(yùn)行的安全性。

3.氫氣加注與儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題制約進(jìn)一步發(fā)展。對(duì)于大型遠(yuǎn)洋船舶而言，如何能夠解決更有效地縮短氫氣加注時(shí)間以及在運(yùn)行過(guò)程中保證氫氣儲(chǔ)存的安全性問(wèn)題，是氫能船舶未來(lái)發(fā)展必須面對(duì)的重點(diǎn)。

船運(yùn)氫燃料電池的氫商業(yè)儲(chǔ)存與運(yùn)輸也是制約氫燃料電池在船舶領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的瓶頸之一，目前尚未形成較為成熟的技術(shù)，是我國(guó)突破高壓氫或液氫商業(yè)運(yùn)輸?shù)暮诵漠a(chǎn)業(yè)鏈的較好的時(shí)間窗口，需集中行業(yè)內(nèi)的技術(shù)資源和技術(shù)力量，重點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)，解決我國(guó)儲(chǔ)氫技術(shù)在燃料電池船舶應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，形成獨(dú)具我國(guó)船舶產(chǎn)業(yè)特色的高壓氫或液氫商業(yè)運(yùn)輸及儲(chǔ)存的產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展，氫燃料動(dòng)力船舶也因其高效、無(wú)污染、設(shè)備運(yùn)行噪音低等特點(diǎn)，也成為船舶業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型的主要技術(shù)路線，全國(guó)多地已出臺(tái)相應(yīng)的氫能政策，推動(dòng)氫燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用。

2019 年，中船 712 所發(fā)布了全國(guó)首臺(tái) 500kW 級(jí)船用燃料電池系統(tǒng)，為我國(guó)船舶清潔低碳發(fā)展提供了新的動(dòng)力解決方案。2021 年由廣東中氫博創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司研發(fā)搭載攀業(yè)燃料電池電堆的“仙湖 1 號(hào)”游船下水。2021 年，大連海事大學(xué)牽頭制造的中國(guó)第一艘燃料電池游艇“蠡湖”號(hào)通過(guò)試航，該船采用燃料電池和鋰電池組成混合動(dòng)力系統(tǒng)，船型及動(dòng)力系統(tǒng)接近于國(guó)外的對(duì)標(biāo)船型。

2022年5月，搭載中國(guó)船舶集團(tuán)第七一二所氫能源動(dòng)力系統(tǒng)的“三峽氫舟1號(hào)”在江龍船艇中山科技園正式開(kāi)工，標(biāo)志著我國(guó)首艘入級(jí)CCS氫燃料電池動(dòng)力工作船正式轉(zhuǎn)入建造階段。該船總長(zhǎng)49.9m，船寬10.4m，最大航速28km/h，采用500kW級(jí)氫燃料電堆，經(jīng)濟(jì)航速下最高續(xù)航里程可達(dá)200km。

一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)國(guó)外都在將船用燃料電池技術(shù)作為航運(yùn)業(yè)儲(chǔ)備技術(shù)而發(fā)展。我國(guó)目前對(duì)此的政策形勢(shì)是“不斷探索”，這也意味著氫能船舶的發(fā)展已經(jīng)成為了技術(shù)突破的一大側(cè)重點(diǎn)。面臨重重挑戰(zhàn)和壓力，我國(guó)船用燃料電池技術(shù)仍在不斷革新，在成本、安全等問(wèn)題上也將隨著政策的不斷向好而逐步解決。

參考文章：

中國(guó)船檢：氫能源在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景分析

船用燃料電池技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展