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近日，中国海事局发布了《氢燃料动力船舶技术与检验暂行规则（征求意见稿）》，拟在船舶布局、燃料配管、燃料储存、燃料加注和安全系统等方面制定氢能船舶技术标准。
我国的碳达峰和碳中和目标对交通领域的碳减排转型提出了明确要求，“氢能上船”的呼声逐渐高涨，但是与汽车在氢的储运、加氢条件、行驶环境等方面存在差异，实现氢能在船舶上的应用需要克服哪些问题？
行业仍处于早期探索阶段
近年来，我国氢能产业取得了长足发展，尤其是在交通领域，政策扶持力度空前，技术不断进步，产品降本增效不断提升，中国汽车协会发布的《“十四五”汽车产业发展建议》显示，氢燃料汽车已进入产业化发展的引进期，接下来设施建设将逐步推进。
在中国氢燃料电池船舶近20年的发展历程中，已经建立了一些示范案例：2002年，中国第一艘燃料电池动力游艇试航成功； 2005年，上海海事大学研制出一艘功率仅为2千瓦的燃料电池小艇；2019年，中船712研究所发布了国内首个具有自主知识产权的500千瓦级船用燃料电池系统解决方案，并在内河开展示范应用；今年1月，中国首张船用燃料电池产品型式认可证书正式颁发；2月，由大连海事大学新能源船舶动力技术研究所领衔的燃料电池游艇“蠡湖”通过试航。
在国外，氢动力船舶发展更快。早在2019年，欧盟就为法国和挪威的两个氢燃料电池船舶项目提供了500万欧元的资金。7月，挪威船级社联合全球26家公司及相关协会组成联盟，推出《氢燃料船舶手册》，解决船用氢燃料的各种应用问题。相比之下，中国企业的研发重点仍集中在车用氢燃料电池技术上，投入海洋技术研发的企业并不多，整体上处于探索的早期阶段。
未解决的液氢填充
“船舶分为内河船舶和远洋船舶，内河船舶用于长江或我国沿海运输，随时可以靠岸加注，燃料消耗量小，理论上它们是类似于氢燃料汽车，也需要储氢容器，不需要储存大量的氢气。”一位船舶工程师告诉记者，但近海船舶加注受时间和空间的限制，有时甚至几个月都无法停靠，目前，氢燃料的应用是不可取的。
多位业内人士告诉记者，氢船舶的规模化发展依赖于液氢技术的成熟应用，与高压气氢相比，液态氢具有更高的能量密度，可以储存更多的氢气，更适合远洋船舶的应用。资料显示，在常温常压下，液态氢的密度是气态氢的845倍，其体积能量密度比压缩氢高数倍。相同体积的储氢容器可以储存更多的液氢。因此，金属氢化物储氢、液态有机化合物储氢等高能量密度储氢技术将是未来氢能在船舶工业中大规模应用需要突破的技术瓶颈。
由于技术含量高，液氢的应用一直局限于航空航天等军事领域，民用领域几乎是空白。虽然我国正在大力发展加氢站等氢能源基础设施，但已建成的128个加氢站没有一个有液氢加氢站，如何实现液氢加注是氢能船舶发展亟待解决的问题。
需要政策支持和监管推动
“实现船舶氢燃料的替代并不容易。”上述船舶工程师坦言，从技术角度来看，船舶电堆的功率需要几千甚至几万千瓦，而目前的氢燃料电池电堆只能满足数百千瓦的功率要求。“因此，在氢能船舶发展初期，理想的解决方案是将氢与其他能源结合，使用常规燃料推动船舶，并利用氢能进行船上发电，从而满足氢能需求，远洋轮船不会太多，可以提高经济性和环保性。”
“造船行业比较特殊，受众固定，受众范围窄，近年来经济性不高，净利润普遍下降，寻找新燃料来替代原来的船用燃料需要考虑技术、成本和安全问题，对造船业而言，这样的转型成本更高。”上述业内人士认为，船舶行业的绿色低碳转型需要依靠政策支持和法规强制推动，以及大型船舶公司的引领引导。目前，氢燃料电池汽车的技术标准和工程经验日趋完善。“氢能上船”有经验可以借鉴，但还需要进一步的验证和评估。
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