自2002年我國公開報道的首艘以燃料電池為動力的游艇試航成功后，氫能船舶的優勢逐漸進入大眾視野。歷經20余年的研發推廣，國家/地方政府紛紛出臺了相應政策以帶動產業發展，氫船發展已進入“加速度”階段。

同時，在國家雙碳目標中對交通領域的減碳轉型提出了明確要求，氫能船舶的優勢不斷凸顯，但氫能船舶的投用仍需克服成本、技術、法規、安全、監管和管理方面存在的各種困難。

業內某領先企業負責人向勢銀能鏈表示：“氫燃料電池動力船舶應用目前技術可行，然而氫氣作為危險品管理，設計建造附加要求較高；船用氫氣加注基站的規劃審批及營運監管等政策空白，氫氣生產與供給均處于起步培育階段；氫燃料電池動力系統研制成本過高等問題，制約了氫燃料電池動力船舶的推廣應用。”

困難與機遇并存，未來將如何面對氫能船舶這一巨大市場？又該克服哪些問題？

對此，勢銀能鏈特采訪了在氫能船舶方面積極布局的企業——國氫科技、眾宇動力、國氫新能源、保勝燃料電池等燃料電池企業，通過企業的角度來明晰目前氫能船舶“發展之困”。

圖為2022年上述企業的氫能船舶相關進展（部分）

車/船用燃料電池技術的主要區別

目前來說，我國研究氫車汽車的技術已經相對成熟，并且已陸續開展了大規模應用，但氫船的研發還只是停留在實驗、初步下水的前期探索階段，這也進一步說明燃料電池在車用與船用方面有較大的設計差距。

具體有哪些不同？對此，國氫科技、國氫新能源、眾宇動力、保勝對燃料電池分別在不同方面做了闡述，總結來看分為以下幾大方面——

功率等級不同，現有氫船需要500kW-1000kW級系統才能滿足電能需求，兆瓦級燃料電池系統更是作為未來重點發展方向，氫車普遍需求在100kW-200kW級，體量較小研發難度較小；

穩定性要求不同，船舶救援相對車輛救援困難安全性要求高，同時船舶傾斜搖擺幅度比較大且比較頻繁，需要做更多可靠性設計，而氫車主要考慮路況整體要求相對較低；

耐久性要求不同，船舶環境空氣濕度高、鹽度高，耐腐蝕性要求高，同時遠洋船舶需要更長時間的使用壽命，保證船只正常運行；

空間設計布局不同，氫車對空間需求嚴苛，產品功率密度要求高，而船舶應用空間大，其中通風排風設計、能源配套管理系統更加復雜。

針對上述部分問題，保勝相關負責人表示目前PowerCellution系列產品在特定的工況下已經可以做到20000-30000個小時，并且到目前為止的運行狀況均十分良好。目前保勝針對船舶應用開發的燃料電池產品功率從kW到MW級都有配套，標準化模塊200kW船舶燃料電池系統已獲得DNV原則性認證。

據其透露，目前保勝燃料電池還在進行多項船舶項目工作的交付。例如，計劃明年交付3MW船舶燃料電池系統，可支持船舶巡航3提案或為船舶提供一周的日常用電；正在建造的1.6MW燃料電池系統將為Maritime Partners拖輪提供動力，該船舶將使用綠色甲醇重整制氫為拖輪提供動力；日后將為AMOGY作業船提供船舶燃料電池系統，該船將使用綠氨制取氫氣。

國氫新能源相關負責人表示，目前該公司設計的系統較上一代完成了升級換代，滿足船用動態特性要求、高濕度和高鹽霧等技術要求。值得一提是，2021年國氫新能源開發了中國第一艘燃料電池海釣漁船，該漁船配備30kW燃料電池系統，并已經成功交付客戶，目前運行狀況整體良好。

安全是氫船研發設計的重中之重

作為公共交通領域的氫船，在遠洋航行時十天甚至半個月才能完成一場旅程。如果在航行途中發生安全問題救援將變得十分困難，并且會危及到整個船舶的生命和財產，因此安全才是在設計研發試用時應該著重考慮的問題。

那么氫能船舶安全性的考慮有哪些特別之處？對此，眾宇動力、國氫新能源、國氫科技相關負責人對氫氣的存儲、燃料電池產品的管路與零部件、船舶絕緣設計等方面提出了相關意見。

由于目前高壓氣態儲氫技術較為成熟并已商業化應用，因此目前船舶主要采用氣態儲氫方式。因此，在能源安置的安全問題中主要涉及存儲條件、預防處理系統兩大方面——

目前船舶儲氫系統一般放置在密閉空間，氫氣一旦泄露、聚集，將會有爆炸的危險，這需要船舶配備防爆房間放置儲氫系統。同時為應對突發事故，船舶還應具備碰撞防護措施，在固定支架外設置緩沖設施以減少船舶運行中頻繁搖擺的影響；

在預防處理系統方面，船舶應配齊相應的監測系統、通風系統及自動滅火系統等，在故障發生時進行相應報警及應急處理。

同時在管路和零部件方面，為防止運行過程中出現電火花點燃氫氣發生自燃或者爆炸事故，在管路與部件的設計中需要防爆、防靜電、阻燃、防鹽霧等性質。

國氫新能源相關負責人表示，目前該公司新一代船用燃料電池系統已經能夠滿足高濕度、高鹽霧環境，但為規避部分零部件不滿足防爆要求，在系統的防爆設計中還采用了整體防爆的技術方案，最終滿足船舶整體的安全需求。

今年6月，由國氫新能源配套的浙江舟山首批氫能船舶正式交付，同時現場還就全國首批20艘氫燃料電力系統玻璃鋼釣魚艇示范船的建設簽署了合作協議，旨在共同探索新能源、新材料、新技術現代化船舶的推廣應用。國氫新能源交付情況

氫能制儲運加均存在制約氫船發展的因素

近年來，國內燃料電池產業得到了長足發展，已經形成了包括眾宇動力、國氫科技、國氫新能源、保勝燃料電池等一批具有自主知識產權的船用燃料電池系統廠家，部分企業還拿到了產品認可證書，標志著燃料電池船舶商業化應用向前邁進了一大步。

圖為船用氫燃料電池發電系統型式認可證書 來源：國氫科技

但是，我國氫能產業正處于“陸熱水冷”的階段，氫能在船用方面的生產、儲存、運輸條件和行駛環境的瓶頸都會有所不同，發展備受制約。

針對目前制約氫船發展的主要因素，眾多企業提出的觀點大同小異。按照保勝燃料電池負責人的話來總結，目前主要包括基礎設施配套、加氫、儲氫以及標準規范（政策、操作規范）四大方面。對此國氫科技與國氫新能源也做了相應的補充——

基礎設施配套方面：目前受到港口加氫站等相關標準并未實施，造成加氫站建設整體不足，同時因安全問題也無法廣泛推廣；

加氫：由于氫燃料補給限制條件多，加注設施選址困難、審批難度大等問題亟待突破；

儲氫：目前船舶主要采用氣態儲氫方案，但船舶空間有限儲氫量不足（例如目前35Mpa的壓縮氫氣，一般儲氫量在100kg以下比較合適空間布置，但是續航上往往不能滿足要求）。但其它如液氫、氨制氫技術路線更不成熟，無法考量；

操作規范：目前與氫船相關的船員培訓要求、操作規程、應急預案等配套管理辦法都暫未出臺，為推進氫船商業應用，需要對氫燃料電池動力船舶的管理技術進行研究。

標準/政策的缺失延緩產業發展

今年3月，國家《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》出臺，規劃明確提出交通領域將率先開展氫能普及應用，同時要積極探索氫燃料電池在船舶、航空器等領域的示范應用，不斷提升交通領域氫能應用市場規模。

國家級規劃的出臺進一步加速了我國氫船的發展速度，目前我國與氫船有關的法規《氫燃料電池動力船舶技術與檢驗暫行規則（2022）》，其中從檢驗與發證、船舶布置、輪機、電氣裝置、控制檢測和安全系統、消防、氫燃料儲存、氫燃料加注等方面做出了具體的要求，這些都是僅對船舶本體涉及氫能相關的技術進行的要求。

國氫科技相關負責人表示，目前船用燃料電池系統目前標準主要依據IEC固定式發電系統，部分測試項目內容和指標與車用系統不同，因此目前還存在車用氫能標準不適用、標準建設零散等問題。

對此，國氫新能源、國氫科技、保勝燃料電池表示目前還需要對船舶加氫站、多點加注技術標準、船上供氫系統標準、管路連接方式、船員安全操作等相關方面作出相應的規范或技術要求。

日后，憑借標準的完善、技術的升級氫能船舶的發展必將呈現飛速發展趨勢，未來氫能船舶何時能夠產業化、規模化？我們拭目以待。