近日,生態環境部、國家發展改革委、財政部、住房城鄉建設部、水利部、農業農村部、國家林草局七部委聯合發布關于《美麗河湖保護與建設行動方案(2025—2027年)》的通知。文件明確指出,加快推動綠醇、綠氨、綠氫等新能源船舶推廣應用。
繼氫能車輛后,國家在氫能船舶方面也開始發力,這背后有哪些考量?
我國發展氫能船舶的必要性
1. 航運脫碳剛需與政策驅動
航運作為重要的國際運輸方式,傳統燃料動力的船舶有大量碳排放,據統計,航運業占全球溫室氣體排放的2.89%。國際海事組織(IMO)要求2050年實現凈零排放,氫能作為零碳燃料,燃燒僅生成水,是船舶能源轉型的核心方向。我國作為全球最大造船國和航運國(2024年我國造船業完工量達55.7%,意味著2024年全球交付的船中,有一半以上是中國制造。)發展氫能船舶是履行國際減排承諾、提升行業競爭力的關鍵舉措。
早在2022年,國家發改委、國家能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》中就已明確將氫能船舶作為重點發展方向,地方如舟山市對氫能船舶給予最高200萬元獎勵,九江市按功率給予每年最高12萬元運營補貼,政策方面的大力支持推動了氫能船舶的快速發展。
2. 能源安全與產業升級雙重需求
隨著中國經濟的持續增長,我國的原油對外依存度不斷提高。2024年,我國原油進口5.5億噸,石油對外依存度達到73%。不斷拔高的依存度給國家能源安全帶來了隱患。
氫能船舶可通過可再生能源電解水制氫(綠氫)實現能源自主。逐步降低能源對外依存度,提升國家能源風險抵抗能力。同時,氫能船舶產業鏈覆蓋制氫、儲運、燃料電池、船舶制造等環節,能帶動國內高端裝備制造升級。
3. 技術優勢與場景適配性
目前國內氫燃料電池技術已較為完善,功率密度高、加注時間短、續航里程長等優勢使得氫燃料電池適配大功率、長航程場景。我國首艘內河氫燃料電池動力工作船“三峽氫舟1號”已投入使用,其300kW燃料電池系統實現零排放。相較于鋰電池船舶,氫能船舶在能量密度(氫熱值為柴油2.7倍)和長周期儲能方面更具優勢,適合遠洋及復雜水域作業。
氫能船舶離不開上游氫能制備供應,作為第三代電解水制氫技術,AEM制氫裝備已進入初步商用階段,以穩石氫能為代表的國內AEM廠商在AEM膜、催化劑、成品制氫系統等方面取得了突破性成果,相關AEM應用場景不斷拓展,那么在氫能船舶領域中,AEM技術有哪些優勢?未來潛力又如何呢?
AEM技術在氫能船舶領域的發展前景
1. AEM技術核心優勢
低成本、低能耗、快速響應是AEM技術適配氫能船舶的核心技術優勢,穩石氫能AEM電解水制氫技術采用非貴金屬催化劑(如鎳、鈷、鐵),同時通過優化系統設計、實現標準化配件供應等方式,大幅降低了材料成本與設備成本;其次,通過系統集控優化用能,穩石氫能AEM制氫系統單位電耗低至4.1 kWh/Nm3;最后,穩石氫能AEM制氫設備可在5分鐘內完成冷啟動,熱機可實現秒級響應,能深度適配綠電波動性。
2、空間適配與高能效
AEM電解槽體積較小,系統可模塊化集成,可根據船舶內部空間做精準適配設計,設備撬裝化方便嵌入安裝,打破空間限制,同時秒級熱啟動特性可快速響應船舶負載變化,減少系統調控能耗,提升整船能源利用效率。
3. 應用前景
內河航運:我國內河航運歷史悠久,產業發達,AEM制氫可與內河風電、光伏結合,實現“綠電-綠氫-船舶”的用能閉環。目前已有湖北恩施市規劃風光儲氫一體化示范項目,定位內河船舶綠氫供應。
港口作業與特種船舶:我國沿海港口眾多,可部署氫能集卡、軌道式起重機,未來可擴展至拖輪、公務船等場景,全面氫能化,打造零碳港口。AEM制氫系統可集成于港口加氫站為船舶提供即時燃料補給,目前青島港已部署了相關用能示范。
國際海運:隨著貿易增長,遠洋海運規模逐年擴大,AEM制氫與液氫儲存結合,可作為遠洋船舶的備用動力,降低對傳統燃料的依賴。
在全球氫能船舶領域,已有多個國家成功研制不同類型氫動力船舶并取得示范應用效果,如德國“Alsterwasser”游船、日本燃料電池漁船、法國“EnergyObserver”游艇、美國“Water-Go-Round” 渡 船、 韓 國 “Gold Green Hygen”氫動力旅游船等;后續將深化研究與應用,如挪威“UlsteinSX190”海上工程船、 “Topeka”滾裝船 ,意大利“ZEUS”試驗船等。
我國發展氫能船舶是應對全球航運脫碳、保障能源安全、推動產業升級的戰略選擇。AEM技術憑借低成本、高適配性和快速響應能力,有望成為氫能船舶領域的核心技術路徑。
審核編輯 黃宇
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