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。在雙碳目標(biāo)下，我國船舶行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。作為船運減排的突破口，氫燃料在船運脫碳中起到重要作用，但氫能船舶依然面對技術(shù)、成本、安全等各方面的困難。

氫氣在船舶中的應(yīng)用
氫氣主要通過兩種形式作為船舶的動力，一種是傳統(tǒng)內(nèi)燃機，已純氫或氫、氨/甲醇等燃料一起使用的混燒型內(nèi)燃機；一種是氫燃料電池。
近年來，氫燃料電池系統(tǒng)在車用領(lǐng)域已具備一定技術(shù)基礎(chǔ)，在船舶行的發(fā)展也十分迅速。氫燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高、振動噪音低、技術(shù)成熟度高等優(yōu)點，其效率可達50%~80%，排放物只有水，且無需像電動船舶一樣需要建設(shè)完備的充電設(shè)施，有望成為內(nèi)河船舶的主流能源。

氫能船舶發(fā)展現(xiàn)狀
國際上，美國、日本、德國等國家以及國際組織已經(jīng)在氫動力船舶方面取得了不錯的進展，如德國Alsterwasser游船、日本燃料電池漁船、法國Energy Observer游艇、美國Water-Go-Round渡船等。
但國內(nèi)氫燃料電池船舶仍處于探索階段，不過我國發(fā)展雖晚，但并不慢，目前我國已有多家企業(yè)投入到氫燃料電池船舶的研發(fā)之中，中國船舶、國氫科技、大連物化所、中氫創(chuàng)博等企業(yè)分別主導(dǎo)實現(xiàn)了國內(nèi)首艘入級CCS的“三峽氫舟1號”建造合攏和核心部件認(rèn)證，船用燃料電池認(rèn)證，氫燃料電池?zé)o人船試航，“仙湖1號”下水試航。
2022年，搭載中國船舶集團第七一二所氫能源動力系統(tǒng)的“三峽氫舟1號”正式開工，標(biāo)志著我國首艘入級CCS氫燃料電池動力工作船正式轉(zhuǎn)入建造階段。
2023年10月“三峽氫舟1號”在湖北宜昌三峽游客中心（九碼頭）完成首航，這標(biāo)志著氫燃料電池技術(shù)在內(nèi)河船舶應(yīng)用實現(xiàn)零的突破。
根據(jù)數(shù)據(jù)和專家預(yù)計，2025年氫燃料電池系統(tǒng)改造船數(shù)量和新建氫燃料電池船舶數(shù)量分別約400艘和200艘，氫燃料電池系統(tǒng)市場規(guī)模將達到200億元。氫能船舶在我國有著巨大的發(fā)展前景。

氫能船舶發(fā)展局限

技術(shù)需求存在差距
船用燃料電池在技術(shù)上與車用燃料電池大不相同，雖然氫燃料電池在汽車上已展開大規(guī)模應(yīng)用，但燃料電池在船用方面與車用方面又較大差距，需要更多時間去探索。
總的來說，船用燃料電池與車用燃料電池的不同主要在功率等級需求、空間布局設(shè)計、穩(wěn)定性與耐久性方面。船用燃料電池所需功率等級更大，一般500kW-1000kW級系統(tǒng)才能滿足船用需求，研發(fā)難度較大，而車輛所需的燃料電池在100kW-200kW級，研發(fā)難度較小。且氫船所用的燃料電池的耐久性要求更高，所以研發(fā)更為困難。
另外，氫燃料電池配套的儲氫、加氫設(shè)施也是一個難題。我國液氫、氨制氫技術(shù)路線不成熟，汽車船舶等多采用氣態(tài)儲氫，但船舶空間有限，儲氫量較低，續(xù)航無法滿足氫船所需。

標(biāo)準(zhǔn)仍需完善
2022年3月，國家《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》出臺，規(guī)劃明確提出交通領(lǐng)域?qū)⒙氏乳_展氫能普及應(yīng)用，同時要積極探索氫燃料電池在船舶、航空器等領(lǐng)域的示范應(yīng)用，不斷提升交通領(lǐng)域氫能應(yīng)用市場規(guī)模。
截至目前，我國各組織部門已相繼頒布了《氫燃料動力船舶技術(shù)與檢驗暫行規(guī)則(2022)》、《船舶應(yīng)用燃料電池發(fā)電裝置指南》，以及CCS產(chǎn)品檢驗指南《氫燃料電池》《氫氣瓶》和《重整裝置》等。雖然依托于法規(guī)，氫燃料電池船舶已經(jīng)形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)體系，但與之配套的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及營運安全監(jiān)管等標(biāo)準(zhǔn)體系仍然需要進一步完善。
氫燃料電池船舶發(fā)展離不開氫能的制儲運。目前化石能源制氫依舊是全球主流的制氫方式，在我國，煤制氫在國內(nèi)的占比可達六成以上。但近年來，隨著我國能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型，風(fēng)光發(fā)電成本下降，可再生能源制氫成本也持續(xù)下降。
儲氫方面，目前，高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，但由于儲氫密度較低，只適合功率小、航程短的游覽船和擺渡船，故使用場景有限。對此，積極推進液體儲氫是發(fā)展船舶。
目前國內(nèi)燃料電池船舶也有一定的示范經(jīng)驗可依，而技術(shù)和管理經(jīng)驗需要在實踐中探索，以形成標(biāo)準(zhǔn)化的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)。