契合船舶业低碳转型需求
日前，湖北宜昌印发《宜昌市氢能产业发展规划 (2023-2035年)》，提出建设宜昌船舶工业园等氢能船舶研发及制造产业集聚区，依托三峡坝区码头、景区、矿区等地建设多个氢能应用示范点。
国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出，加快老旧船舶更新改造，发展电动、液化天然气动力船舶，深入推进船舶靠港使用岸电，因地制宜开展沿海、内河绿色智能船舶示范应用。
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“应用低碳/零碳能源，是实现水运领域碳达峰碳中和的重要路径。”中船第七一二研究所燃料电池事业部副主任叶东浩指出，中国船级社对四种不同情形下国内船舶二氧化碳排放量进行了测算，如果不使用低碳/零碳燃料，国内船舶二氧化碳排放量将持续增长；如果仅使用液化天然气（LNG）燃料，2035年之前无法实现碳达峰；如果综合使用LNG和零碳燃料，国内船舶领域有望在2028年实现碳达峰。
“我国航运减排总体发展思路是以清洁能源为核心，以动力技术、能效技术为辅助措施的综合减排路径。”叶东浩说，相比传统船舶动力系统，氢燃料电池系统具有能量转化效率高、振动噪声低、零排放、无污染等优势，契合船舶低碳转型需求，是绿色船舶电力推进系统理想的发电装置。
清华大学燃料电池与储能研究中心主任韩敏芳表示，“双碳”目标下，航运业减排压力巨大。“国际海事组织测算，只有将清洁燃料和电力推进技术相结合，才能实现航运业降碳目标，选择燃料电池船作为突破口既为船用燃料电池产业带来广阔发展空间，也是船运业低碳转型的重要路径。”
目前，适用于船舶应用的燃料电池主要是质子交换膜燃料电池(PEM)和固体氧化物燃料电池(SOFC)，此外，纯氢内燃机也有望成为氢能船舶动力的重要选择。
“功率需求越来越大是船用燃料电池的总体发展趋势。”韩敏芳表示，PEM技术相对成熟，在车用和船用领域已实现一马当先，SOFC为基础的船用动力装置是兼顾降碳与高功率的有效途径，且功率潜力大，高达100兆瓦，可满足船用燃料电池未来的大功率需求，因此，行业可在实现PEM在船舶成熟应用的同时，持续探索船用SOFC的发展。
除燃料电池外，内燃机也是未来低碳零碳海洋船舶动力的主流选择。“内河沿海船舶由于载重吨位相对较小，对动力装置推进功率与能量的需求没有远洋船舶要求高，因此，内河沿海船舶适用温室气体减排技术路径相对更加多样化。”叶东浩指出，而对于远洋船舶而言，内燃机将成为其低碳转型的主流选择之一。
需要注意的是，目前，我国氢能船舶装备在寿命和成本上离商业化还有一定距离。叶东浩指出，寿命方面，对于船用燃料电池系统，燃料电池电堆、氢气循环泵等关键零部件的期望寿命约为5万小时，而国内PEM电堆的寿命目前只有约1万小时；成本方面，目前符合中国船级社认可的燃料电池系统成本约为1万元/千瓦，相对偏高。
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中国与欧洲在氢能产业发展上的思维差异
对比中国氢能汽车的风风火火，欧洲地区在车用领域的发展相对缓慢，但在氢能船舶应用的探索进展不断，引领全球。日前，全球知名服装品牌耐克在荷兰鹿特丹推出全球首艘氢动力集装箱驳船，牵头探索零碳物流运输新模式。
作为全球服装品牌龙头，耐克将氢能船舶引入服装领域具有引导意义：一是推动更多服装品牌采用氢能运输模式，二是显示了欧洲与国内氢能产业发展模式上差异。对比国内氢能汽车 " 大干快上 " 或者 " 干中学 " 发展模式，欧洲更喜欢先验证技术可行性和商业可行性后，再进行规模化推广。整体看，欧洲氢能应用具有 " 车慢船快 " 特征。
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耐克的氢船名为 H2 Barge 1，由 Future Proof Shipping ( FPS ) 公司改建而成，长 110 米，宽 11.45 米，安装了氢燃料电池，预计每年可减少二氧化碳排放 2000 吨，已被 BCTN 公司租给了耐克，将在鹿特丹和比利时的欧洲物流园区之间运输耐克的产品。BCTN Network 是比荷卢（比利时荷兰卢森堡）联盟最大的内陆码头运营商。
FPS 公司、Air Liquide、BCTN、荷兰船厂集团、Koedood 海运集团、Kooiman 海运集团、Nedstack Fuel Cell Technology、Rabobank 和耐克共同合作对该船进行改造。H2 Barge 1 项目还得到了北海地区零排放港口计划、荷兰企业局、鹿特丹港等的拨款支持。"H Barge 1" 将与荷兰航运公司 Future Proof shipping、液化空气 ( Air Liquide ) 和 BCTN 内陆码头网络合作，于 6 月开始运营。
"H Barge 1" 建立在耐克在可持续物流方面采取的几项创新措施的基础上，以接近 2025 年减少碳排放的目标，并为运动员提供对地球影响较小的产品。在欧洲，99% 的入境集装箱通过水路到达欧洲经委会，可减少每年约 14,000 次卡车运输。除了氢动力运输船，耐克目前正为氢动力卡车进行最后的测试阶段。与此同时，该公司还在巴黎和伦敦等欧洲主要城市扩大电动货车的交付规模。
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荷兰基建与水利部长 Mark Harbers 向 FPS 公司颁发了 A-Zero 零排放标签，表示这是第一艘真正符合零排放标准的船舶，这一成就值得称赞。FPS 公司首席执行官 Richard Klatten 表示，这个项目证明了零排放和零环境影响的运输是可能的，他们希望可以加速整个行业跟随耐克的脚步，向零排放迈进。
先车还是先船？求快还是求稳？看中国与欧洲在氢能产业发展上的思维差异中欧都将氢能率先应用到运输领域，差异为：中国更重视商用车，欧洲更重视船舶。
对比中国燃料电池商用车的快速发展，欧洲在氢能汽车领域似乎兴趣不大，每年仅有少得可怜的氢能汽车投放欧洲市场；相反的，氢能船舶在中国发展速度缓慢，至今也未有大型氢能船舶运输示范项目，大部分停留在标准探讨阶段，但欧洲地区却不断地出现氢能船舶运输接近商业化的示范项目。
氢能车用领域市场规模更大、更利于快速将产业规模做大，但竞争对手众多；船用利用氢能优势更加明显，技术竞争路线更少，但市场规模小、发展慢。车与船，实际上显示了中欧在氢能运输领域的思维差异：一个更希望快速将产业做大做强，另一个更希望找到合适的场景，打造合理的产业和商业模式。
一位欧洲院士对氢云链表示：" 对比国内‘大干快上’，欧洲更喜欢在完成对技术可行性和商业可行性的验证后，再进行规模化的推广。这也是中欧在产业发展上的思维差异。"
来源：燃料电池与混合动力船舶
