船舶動力路徑：從常規(guī)燃料到低碳零碳排放

呂龍德 熊瑩

干紅萬紫安排著，只待新雷第一聲。面對國際環(huán)保要求大升級，船海業(yè)必須責無旁貸地挑起減排脫碳重任。國際海事組織明確提出：2030年所有船舶碳強度至少減少40%，到2050年減少70%。這一措施既凸顯了決心之大，又折射了時間之緊迫。要實現(xiàn)這個目標，最有效的手段就是船舶動力從傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)向綠色新能源，也就是向低碳乃至零碳能源轉(zhuǎn)變。雖然轉(zhuǎn)變不可能一蹴而就，但總的方向毋庸置疑，船海業(yè)需要做的就是迎合新趨勢，在滿足“雙碳”要求的前提下實現(xiàn)發(fā)展壯大。既然未來船舶的動力革新不可動搖，那么當前全球低碳、零碳船舶的研發(fā)、推廣應用又是處于一個怎樣的階段及狀態(tài)呢？低碳船舶篇：LNG船應用較廣

低碳船舶篇：LNG船應用較廣

LNG是一種能夠減少顆粒物、硫化物及二氧化碳排放的清潔能源，可比燃油降低20%碳排放強度。中國船舶605院首席專家徐文珊指出，相對于燃油，LNG在船用上雖然初裝和加注設施成本較高，但燃料成本較低，減排效果明顯，適用于內(nèi)河、遠洋船舶，可在能源轉(zhuǎn)化或使用過程中通過碳捕集等途徑實現(xiàn)碳中和，是“雙碳”目標過渡期最佳替代燃料。正是這種優(yōu)勢，LNG在船舶應用上越來越多。2000年，挪威建造了世界上第一艘LNG燃料動力船“GLUTRA”號客滾渡船。隨后，北歐、美國、日本、韓國和我國逐步掀起了建造LNG動力船舶的浪潮。近年，隨著LNG基礎(chǔ)設施和法規(guī)不斷完善，技術(shù)更加成熟，加之限硫令實施，LNG動力船更是大幅增長。目前，全球有400多艘注冊LNG動力船舶投入運營，呈現(xiàn)了全船型覆蓋、大型化發(fā)展、向航運巨頭延伸等特點。今年，由于溫室減排氣體戰(zhàn)略的推進，LNG動力船下單量更是井噴。數(shù)據(jù)顯示，1 -11月，全球LNG動力船合計成交172艘17923875立方米，約占全球新船訂單10%，是去年同期4倍多。此外，全球已建成60個LNG加注網(wǎng)點，擁有加注港口140多個，LNG運營加注船近30艘，而全球最大LNG運輸加注船則由我國南通中集太平洋海工建造。

LNG動力船發(fā)動機有LNG單一燃料和雙燃料發(fā)動機兩種型式，其中LNG運輸船普遍采取單一LNG作為燃料。韓國是世界上建造LNG動力船最多也是能力最強的國家，占據(jù)著市場份額的絕大部分：2018年，韓國船廠獲得全球91 .7%LNG動力船訂單;2019年，獲得全球LNG動力船建造市場的80%份額;2020年，簽署了100艘卡塔爾LNG運輸船合同。我國除了滬東中華是LNG動力船建造佼佼者之外，還有大船集團、江南造船、金陵船廠等眾多船企躋身雙燃料船舶建造行列。在華南，廣船國際和黃埔文沖也是LNG動力船的有力競爭者，分別交付了世界首艘雙燃料高速客滾船“威斯堡”號和1400TEU集裝箱船“北方”號等船舶。最近，黃埔文沖又交付了華南首艘LNG雙燃料多用途氣體運輸船。

我國LNG動力船主要應用于內(nèi)河和沿海，單船運力多為一千至幾萬噸，相比于國際遠洋LNG動力船動輒10多萬噸顯得規(guī)模不大。盡管如此，隨著國家各種鼓勵政策推出，我國LNG動力船近年發(fā)展迅速。截至目前，我國建有LNG動力船300多艘、LNG加注設施20多個。值得一提的是，澄邁中海油馬村碼頭LNG船舶加注站于今年11月正式投運，填補了我國沿海LNG船舶加注站的空白。在我國大力推進LNG動力航運過程中，“氣化長江”、“綠色珠江”尤其亮眼，不僅體現(xiàn)在LNG動力船應用數(shù)量增多，而且在相關(guān)航運管理上取得了較大突破，如“新長江26007”、“港盛1005”兩艘LNG動力船通過三峽船閘。徐文珊首席專家表示，近幾年我國進一步加大了長江水系的“氣化”力度，國家各相關(guān)部委、沿江各級政府、交通運輸界針對綠色減碳目標采取多種舉措，大力推廣和發(fā)展LNG等低碳能源船舶。中國船舶集團積極參與廣東省“綠色珠江，繁榮珠江”專項行動，助力LNG動力船升級改造。對于這個專項行動，中國船舶605院設計部副部長黃勇說，2019年，該院受廣東省發(fā)展改革委員會委托，開展了“廣東省內(nèi)河船舶綠色動力應用論證研究”。2020年，中國船舶集團聯(lián)合中海油與廣東省人民政府簽署了《廣東省內(nèi)河船舶LNG動力改造項目合作框架協(xié)議》。今年3月，中國船舶605院牽頭協(xié)同中船桂江簽訂了50艘LNG單一燃料動力散貨船設計建造合同。目前， “綠色珠江”工程首批50艘LNG動力船已全部開工，其中2船完工交付，下水14艘。

LNG動力船已有20多年歷史，雖然在新能源船舶中應用較廣，但在推廣應用方面一直存在困難，原因主要有：一是新建或者改造成本高，以集裝箱船為例，建造一艘LNG動力船的成本要比同規(guī)格燃油船舶高出20%左右;二是LNG儲罐占據(jù)空間大導致船舶載貨能力降低，對船舶經(jīng)濟性有不利影響;三是配套基礎(chǔ)設施建設有待完善，現(xiàn)有加注設施遠不能滿足LNG動力船大規(guī)模發(fā)展需求;四是相關(guān)法規(guī)及管理體系有待健全。中國船級社廣州分社高級工程師吳斌在分享“綠色珠江”工程首批LNG動力船建造檢驗時，解讀了LNG燃料動力系統(tǒng)包括C型獨立氣罐、氣罐連接處所、燃料充裝系統(tǒng)、供氣管、通風系統(tǒng)、天然氣供氣設備控制系統(tǒng)、GVU、LNG單一氣體燃料發(fā)動機、氮氣吹掃系統(tǒng)的檢驗要求，強調(diào)船級社對LNG氣罐安裝、防火分隔、燃氣供氣管布置及焊接、無損探傷及壓力試驗、冷箱及燃氣雙壁管環(huán)圍通風導管和危險區(qū)域通風口、透氣口、進氣口及電氣設備的安裝等檢驗要求非常嚴格。

對于LNG動力船的前景，有人認為LNG作為化石類低碳能源，在航運脫碳中發(fā)揮的作用可能有限，所以并不十分看好該船型的投資，如馬士基就打算不再訂購化石燃料船舶。但是，要實現(xiàn)零碳航運又何談容易，是需要時間漸進式過渡的。因此，未來20年內(nèi)LNG動力船仍將具有良好的推廣應用前景，馬來西亞國油一高管預測，到2030年LNG動力船將增至1000艘。

甲醇燃料船登上舞臺

自從世界上第一艘甲醇動力改造渡輪“StenaGermanica”于201 5年開始投入運營，國際上就掀起了一股研發(fā)甲醇燃料船的浪潮，并取得不錯進展。目前，全球正在運營的甲醇燃料船舶共17艘，其中雙燃料14艘、單燃料3艘。近年，面對國際海事組織頻頻推出嚴厲環(huán)保規(guī)則，許多船東呈現(xiàn)了訂造甲醇動力船的極大熱情，如梅賽尼斯子公司濱海航運繼201 9年首次訂造甲醇雙燃料油船后于次年又追加2艘，瑞典Proman Stena航運公司先后在廣船國際訂造6艘甲醇雙燃料動力油船，馬士基更是在今年8月斥資21億美元訂造12艘甲醇動力超大型集裝箱船……截至目前，現(xiàn)代重工承接的甲醇動力船訂單已達25艘。

目前，甲醇動力船在船型設計及主機制造方面都具有一定的技術(shù)儲備。曼恩早在2013年就研發(fā)出甲醇雙燃料發(fā)動機，日本三井造船則于2015年造出了全球首臺可使用甲醇燃料的大型船用發(fā)動機。在我國，江龍船艇在廣西玉柴機器股份有限公司、天津大學、廣東怡昌力獅機器有限公司支持下，于2019年成功研制了中國首艘自主知識產(chǎn)權(quán)甲醇燃料動力船;上月初，廣船國際建造的4.99萬噸甲醇/燃油雙燃料化學品/成品油船首制船出塢下水。

甲醇燃料船能登上航運舞臺并呈快速發(fā)展勢頭，與甲醇作為船舶動力燃料的優(yōu)勢不無關(guān)系。這是一種綠色可再生清潔能源，不合氮氧化物和硫，無色、易燃、易儲存。與常規(guī)船用燃料相比，甲醇可減少95%以上硫氧化物和顆粒物及60%氮氧化物，且最多時可減少25%二氧化碳排放。它通常條件下為液體，不僅安全性比LNG高，而且比較容易獲得，價格與低硫燃油相差不大。隨著船用車用的推廣應用，去年全球甲醇產(chǎn)量已達到1億噸，10年間翻了一番。目前，全球已有122個港口可以加注甲醇燃料。在建造、運營成本上，甲醇動力船造價比同規(guī)格LNG動力船低22%，比同規(guī)格燃油船舶造價高出約10%，但可免征柴油碳稅每噸二氧化碳250至450美元。此外，中國船級社已把甲醇列入2017年實施的《船舶應用替代燃料指南》，國際海事組織也于2018年將甲醇燃料船舶技術(shù)明確列為高優(yōu)先項目，通過了《甲醇/乙醇燃料船舶安全臨時導則》、《低閃點燃料技術(shù)規(guī)則》，打通了甲醇作為船舶動力燃料在使用流程中的瓶頸。

由于甲醇燃料船應用實踐時間還不長，在技術(shù)、配套和法規(guī)等方面仍存在不足，短期內(nèi)還難以大范圍鋪開。其制約因素主要體現(xiàn)在三方面：一是發(fā)動機及配套不夠成熟;二是船用技術(shù)標準不夠完善;三是加注體系未真正形成。更重要的是，甲醇和LNG 一樣仍會排放二氧化碳，與零碳燃料相比處于劣勢，因此，行業(yè)從長遠目標考慮是有所保留的。但是，甲醇動力船作為一種具備不錯排放效果和經(jīng)濟性的新能源船舶，在航運業(yè)逐步邁向“雙碳”目標的過渡期中必然會占據(jù)一席之地，并實現(xiàn)更大規(guī)模發(fā)展，發(fā)揮應有的減排作用。

零碳船舶篇：鋰電池動力船強勢崛起

這些年，隨著電動汽車推廣，我國鋰電池動力船舶也呈現(xiàn)了較快發(fā)展勢頭。早在2015年，我國就自主研制了500噸級純電動驅(qū)動內(nèi)河貨船。2019年1月，廣船國際交付了2000噸級內(nèi)河純電動自卸散貨船“河豚”號。此后，“君旅”號游覽觀光船、南京夫子廟秦淮畫舫、“藍海豚”、“闊闊真公主”、“珠江公主”號帆船、“珠水百年”游船等珠江游船、4000HP鋰電拖輪、64TEU鋰電集裝箱船、“長江三峽1”號游覽船、 “新生態(tài)”號純超級電容動力渡輪、 “大灣區(qū)一號”混動雙體游輪、 “滇景號”游船等大批鋰電池動力船舶開工、下水、試航或交付。目前，我國鋰電動力船主要為沿江沿海及湖泊的短途游船和運輸船，并開始延展至其它領(lǐng)域，如黃埔文沖建造的我國首艘油電混動海上危險品應急指揮船“深海01”輪、長江流域第一艘純電動公務船“海巡12909”號和秦皇島電力推進休閑漁船等。在這一過程中，許多船企、設計院所都積極加入鋰電池船舶研發(fā)行列。徐文珊首席專家介紹，近年，中國船舶605院大力開展新能源船舶研發(fā)，先后為廣州市客輪公司設計了130客、300客、380客鋰電池觀光客船，為廣州海星國際旅游有限公司設計了350客鋰電池客船等。國內(nèi)30多家鋰電池企業(yè)的涌入，如寧德時代、億緯鋰能、合肥國軒、瑞浦能源、欣旺達、鵬輝電源、贛鋒鋰電、星盈科技等為鋰電池船的崛起提供了有力的支持。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)僅搭載億緯動力LFP電池的船舶就超過200艘。

我國鋰電池船舶的發(fā)展是全球鋰電池船舶市場蓬勃興起的一個縮影。早在1839年純電池動力船就出現(xiàn)了。當時，德國研制出世界第一艘純電池船，后來英國和法國還成功完成了試航，但由于那時電機技術(shù)尚未成熟，電池性能低下，面對動力強大的柴油發(fā)動機發(fā)展，純電池船舶在缺乏競爭優(yōu)勢情況下逐漸失去市場，其研發(fā)和改善也趨于止步。隨著鋰電池技術(shù)的發(fā)展，上世紀末鋰電池動力車面世后，鋰電池動力在汽車領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展，并帶動了鋰電池動力船舶的發(fā)展。2018年，國外鋰電池船舶市場開始爆發(fā)，201 9年更是以成倍速度發(fā)展壯大，僅當年在建大型鋰電池船就超過80艘，主要為小型豪華郵輪、客船等舒適度要求較高的船型，以及工程船、海岸救援船等。由于起步早、技術(shù)先進，歐美在鋰電池動力船上不管是普及程度，還是建造能力都處于領(lǐng)先地位，而挪威則是全球大型鋰電池船舶運營最多的國家。隨著減排要求日趨嚴格，有國際市場研究公司預測，到2024年，全球鋰電池船舶市場的規(guī)模將達到73億美元，前景非常廣闊。在國外，韓國三星SDI、荷蘭Lithium Werks和德國Akasol AC等都是具備一流競爭力的鋰電池船舶建造和配套企業(yè)。

鋰電池動力之所以強勢崛起，除了環(huán)保政策因素，與鋰電池自身優(yōu)勢也是分不開的。它具有零碳排放、噪音小、能效轉(zhuǎn)換率高、快速啟動等優(yōu)點，是現(xiàn)階段船舶動力電池的最優(yōu)選擇。隨著動力電池技術(shù)水平不斷提升，成本持續(xù)下降，目前磷酸鐵鋰電芯價格已經(jīng)降至0.6元M/h。徐文珊首席專家表示，鋰電池的燃料成本只是柴油成本的50%，效率卻是柴油的2倍多，充電技術(shù)也較為成熟?；葜輧|緯鋰能股份有限公司解決方案部經(jīng)理熊永聰也說，船用磷酸鐵鋰電池在壽命、安全、經(jīng)濟性、功率密度方面有明顯的優(yōu)勢，運行成本明顯低于柴油和LNG動力船舶，已廣泛應用于新能源汽車、風光儲能等系統(tǒng)，安全性能得到了充分有效驗證，符合CCS對船舶電池系統(tǒng)的安全要求。此外，鋰電池動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，維護成本較低。

中國船級社廣州分社高級工程師丁肖指出，船舶采用的動力電池以磷酸鐵鋰電池為主，其動力系統(tǒng)包括動力電池系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、推進系統(tǒng)，由成套設備集成商提供整體解決方案，并負責安裝、調(diào)試及配合報檢。目前，純電池動力系統(tǒng)船舶主要集中為內(nèi)河短途航行的游覽船，還難以大范圍應用，主要有幾方面原因：首先，鋰電池應用成本偏高，包括前期投入、鋰電池更換、供電設施初始建設投資等成本。其次，鋰電池能量密度較低，續(xù)航力差，無法滿足大功率、航線長的船舶。若配置較多電池，則占用船舶過多體積和重量，加之充電時間較長，便捷性較差。第三，船用鋰電池及其配套設施、充電過程存在一定安全風險。最后，岸基充電配套設施、產(chǎn)品技術(shù)標準和行業(yè)法規(guī)標準有待完善。

氨燃料船掀研發(fā)潮

目前，挪威海工船船東Eidesvik正和瓦錫蘭合作將一艘LNG雙燃料海工輔助船改裝為使用氨燃料發(fā)動機的船舶，計劃于2023年完工。屆時，這將是全球首艘航行于公海的商業(yè)化氨燃料動力船。透過這一事件的背后，則是當前如火如荼的氨燃料船研發(fā)熱，而且各國的研發(fā)路徑各具特點。徐文珊首席專家表示，歐洲主導了氨燃料發(fā)動機研發(fā)，率先啟動氨燃料低速機研發(fā)，其中曼恩正在研制氨燃料低速機，計劃在2024年前推出，瓦錫蘭也于去年啟動氨燃料測試和氨儲存及供應系統(tǒng)研發(fā)。與此同時，日本開展氨燃料產(chǎn)業(yè)鏈布局，計劃打造涵蓋船舶建造、設備研制、燃料加注的全產(chǎn)業(yè)鏈。今治造船與4家企業(yè)啟動氨燃料船舶研發(fā)、船用氨燃料裝卸等綜合性項目，日本郵船與聯(lián)合造船、日本船級社展開氨燃料船舶和液氨運輸船研發(fā);韓國注重標準規(guī)范制定，韓國船級社已啟動相關(guān)研究，發(fā)布了《氨燃料動力報告》。另外，三星重工、大字造船海洋也分別推出了氨燃料動力的油船和集裝箱船設計;我國主要聚焦于船型研發(fā)，成果有：2019年，上船院推出了18萬噸氨燃料散貨船設計，大船集團推出氨燃料23000TEU集裝箱船設計，江南造船2021年推出氨燃料4萬方中型液化氣船設計。中船動力集團也推出了氨燃料發(fā)動機研發(fā)計劃，力爭在2025年、2026年前分別實現(xiàn)低速和中高速氨燃料工程樣機開發(fā)。在國際標準方面，國際標準化組織、國際電動委員會、國際自動化學會等機構(gòu)發(fā)布了有關(guān)氨燃料運輸、儲存、氨燃料試驗等標準。

在已知的眾多船用替代燃料中，氨燃料和氫燃料無疑是最理想的零碳燃料，而氨燃料又比氫燃料更具優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：首先，能量密度高，是液態(tài)氫的1.5信，更易于液化、貯運。其次，產(chǎn)量和生產(chǎn)效率遠高于液氫，生產(chǎn)成本更低。第三，不易引起燃燒和爆炸事故，安全性更高。最后，氨很早就應用于農(nóng)業(yè)，獲取渠道更成熟和便捷。正是這樣，氨燃料備受業(yè)界青睞，被認為是“雙碳”目標下未來極其重要的一種替代燃料。但是，氨燃料對人體存在一定毒性，對部分金屬具有腐蝕性，而且燃燒時會產(chǎn)生氮氧化物排放，所以在船舶應用上還面臨著輸送、存儲、后續(xù)處理和燃燒控制等方面技術(shù)挑戰(zhàn)。徐文珊首席專家認為，氨燃料發(fā)動機要實現(xiàn)裝船，需針對氨燃料燃燒慢、腐蝕性.毒性及氮排放四個問題，解決運行工況及點火裝置、發(fā)動機部件抗腐蝕、防泄漏以及后處理裝置等關(guān)鍵技術(shù)。目前，許多發(fā)動機企業(yè)正在攻關(guān)這些問題，并在一些關(guān)鍵領(lǐng)域取得了一定突破，相信不久這些難題都會得到逐一解決。

要真正實現(xiàn)氨燃料船舶規(guī)模運營，打破技術(shù)層面制約還不夠，包括燃料生產(chǎn)供應、加注配套設施等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈暢通，以及標準規(guī)范完善同樣重要。這些因素直接影響氨燃料的船用經(jīng)濟性和推廣效果。目前來看，氨價格并不算低，而且建造一艘氨燃料船的成本要比同規(guī)格的重油燃料船高出3成以上。因此，氨燃料船短期內(nèi)還難以成為航運主流，需要克服的困難仍然不少。盡管這樣，氨燃料作為一種適用于遠洋航線的新能源，不但是行業(yè)減排的主攻方向之一，而且吸引了航運公司的投資熱情，如希臘船東最近就率先訂造了氨燃料船舶?？梢栽O想，未來必將有越來越多船隊使用氨燃料船，推動逐步替代常規(guī)燃料目標實現(xiàn)。

氫燃料船仍處試點階段

氫燃料電池是21世紀綠色動力能源技術(shù)的制高點，是一種將自身攜帶氫燃料與氧化劑的化學能經(jīng)電化學反應直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。氫燃料電池的電化學效率達40%-60%，其燃料與氧化劑為氫氣和氧氣，是可再生能源。氫燃料電池具有無污染、無噪聲、高效率，運行狀態(tài)安靜而平穩(wěn)的優(yōu)點。早在1852年，德國人發(fā)明了世界第一臺氫燃料內(nèi)燃機;1979年，寶馬汽車集團研制出世界第一輛氫內(nèi)燃機汽車;2007年，福特公司開發(fā)出氫燃料內(nèi)燃機公交車。相比氫燃料汽車，氫燃料在船舶的應用就要晚得多了。2003年，全球首艘氫燃料電池動力船——挪威平臺供應船“VikingLady”投入運營。此后，許多國家陸續(xù)開展相關(guān)研究，通過多年的研發(fā)性試驗研究，氫燃料電池動力船取得了突破性發(fā)展，目前已實現(xiàn)船用氫燃料電池動力推進裝置的試驗應用，開始進入商業(yè)應用階段，譬如：2017年，比利時CMB公司建成全球第一艘商業(yè)營運的氫燃料動力船;美國2021年交付的首艘氫燃料電池船“Sea Change”號已在加利福尼亞州1日金山灣投入運營?，F(xiàn)階段，全球氫燃料電池動力船的技術(shù)優(yōu)勢主要集中在歐洲、日本和美國等國家和地區(qū)，其中歐洲的研究示范走在了前列，巴拉德、豐田等老牌技術(shù)企業(yè)率先推出船用系統(tǒng)，在船用大功率氫燃料電池系統(tǒng)方面保持領(lǐng)先，挪威TEC 2030在內(nèi)河船舶氫燃料電池開發(fā)上也擁有強大實力。與歐洲研究重點放于小型氫動力船舶不同，日本側(cè)重于大型遠洋氫動力船舶及發(fā)動機研發(fā)，如：川崎重工除了與多家公司合作開發(fā)液氫運輸船以及用于大型船舶的氫燃料發(fā)動機，還致力于船用氫動力發(fā)動機系統(tǒng)、集成氫燃料供應系統(tǒng)、維護和運營氫燃料發(fā)動機等設施等開發(fā)。隨著航運業(yè)脫碳化進程不斷加快，越來越多國家和船企加入了氫燃料船研究行列，有的更是完成了理論研究，進入了實船試驗階段，但總的來說仍處于試點示范階段，離普及應用為時尚早。

我國氫燃料電池船舶研究始于本世紀，雖然上海海事大學早在2005年就推出了氫燃料電池動力游艇“天翔1號”試驗艇，但國內(nèi)氫燃料動力船總體技術(shù)發(fā)展緩慢，一直停留在理論研究階段，直到近年才在規(guī)范、動力系統(tǒng)認證和整船方面迎來實質(zhì)性突破。CCS于2015年和201 7年分別發(fā)布了《船舶應用替代燃料電池系統(tǒng)指南》和《船舶替代燃料指南》;2019年12月，中國船舶605院牽頭研發(fā)的2000噸級氫燃料試點船舶設計方案獲頒CCS的AIP證書;2021年1月，武漢眾字動力獲得CCS頒發(fā)中國首張船用燃料電池產(chǎn)品型式認可證書;同月，大連海事大學新能源船舶動力技術(shù)研究院研制的氫燃料電池游艇“蠡湖”號通過試航;5月，廣東中氫博創(chuàng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司研發(fā)的氫燃料電池游船“仙湖1號”下水;8月，長江船舶設計院與中國船舶712所聯(lián)合開發(fā)的氫燃料電池動力船“三峽氫舟1號”通過方案設計審查。目前，我國氫燃料船舶研發(fā)仍處于起步階段，與先進國家還有較大差距，特別是在氫燃料電池技術(shù)、氫儲存技術(shù)、系統(tǒng)關(guān)鍵零部件等方面亟待加強。徐文珊首席專家認為，我國氫燃料電池船的近期目標是要攻克“高壓氣態(tài)儲氫+質(zhì)子交換膜燃料電池”船用技術(shù)，實現(xiàn)氫動力船示范運營。

氫燃料船舶價值鏈包括存儲設備開發(fā)、船體設計建造、船舶運營管理、燃料供應等環(huán)節(jié)。雖然氫燃料作為零碳能源的優(yōu)勢十分突出，但在船舶應用的短板也一樣明顯，尤其是經(jīng)濟性差問題，目前不僅動力系統(tǒng)初裝成本高，燃料成本也相當昂貴。如果這一問題不解決，勢必阻礙未來推廣應用。對此，徐文珊首席專家認為，未來10-15年的氫燃料動力船舶的目標是更加經(jīng)濟、安全、高效和長航程。風電制氫將是未來綠氫獲得的重要途徑。目前，世界各國已在開展海上風電制氫的相關(guān)探索性項目，如英國天然氣網(wǎng)絡運營商的海上風電制造綠色氫能供熱;德國10GVV級海上風電制氫項目，通過海底管道將氫氣輸送到歐洲大陸;我國張家口市沽源風電制氫綜合利用示范項目等。此外，儲氫、運氫、加注設施和監(jiān)管規(guī)范等也是行業(yè)應該直面并加以解決的問題。在環(huán)保政策推動下，盡管氫燃料電池動力船研發(fā)方興未艾，但全球應用規(guī)模至今仍然很小。這其中最主要的還是氫燃料電池本身缺陷和配套設施問題。熊永聰經(jīng)理說，氫燃料電池在船舶應用上目前還存在著成本過高、壽命較短、易燃易爆炸、動態(tài)輸出響應慢和基礎(chǔ)設施滯后等不足，特別是全球至今還沒有專用船舶氫燃料加注碼頭。在科技日新月異和全球日益重視環(huán)保的時代，未來氫燃料電池動力船一定能打破固有局限，走向規(guī)?；虡I(yè)運營。

滾滾長江東逝水。在“雙碳”目標倒逼下，航運業(yè)的減排脫碳趨勢不可逆轉(zhuǎn)，而船用能源走向低碳、零碳也將成為必然之路。這里面有挑戰(zhàn)，更有機遇，只要順應大勢，銳意進取，化壓力為動力，就一定能躋身行業(yè)發(fā)展前列。面向未來，中國造船在新能源船舶建造中一定會有所作為，迎來充滿希望的明天！