近期，中国清洁交通伙伴关系（CCTP）联合交通运输部规划研究院共同举办了CCTP第十七期沙龙研讨会——迈向零排放的船舶减污降碳路径探讨。武汉长江船舶设计院福建绿色智能船舶研究分院院长汤文军先生受邀出席本次沙龙，并作主旨演讲。本文是对汤文军先生会上发言的整理和总结。

氢燃料电池船舶的相关规范较为完善，氢燃料电池技术亟需突破

随着国家双碳目标具体指标的下达，传统重工业等领域正积极推进清洁能源转型。作为污染排放大户的运输船舶行业也正加快步伐，纷纷选择燃料电池船作为重要的转型突破口之一。国家发改委、国家能源局于今年3月联合印发了《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》并指出要积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用，不断提升交通领域氢能应用市场规模。因此，氢燃料电池船舶的推广成为燃料电池多元化应用的标志性进展之一。

近些年，中国船级社（CCS）为我国新能源动力船舶的行业规范和相关规则的制定提供了大力支持，先后编制颁布了《纯电池动力船舶检验指南》、《内河绿色船舶规范》、《智能船舶规范》及涉及船用氢燃料电池系统的产品检验指南等多部规范。同时，中国海事局（CMSA）于今年3月发布了《氢燃料动力船舶技术与检验暂行规则》，旨在保障氢燃料电池在船舶上的安全可靠使用，为我国氢燃料动力船舶技术的研发奠定了较好基础。

需要指出的是，除了需要强有力的政策引导和完善的行业规范，我国氢燃料电池技术领域国产化率、系统寿命、功率密度、制造成本等方面的发展对氢燃料电池动力船舶的发展也起着决定性作用。虽然国内燃料电池船舶研究起步较晚，但总体目标依然朝着自主化、高性能、低成本的方向迈进。

由关键技术支撑的氢燃料电池动力船优劣势并存，需综合考虑其适用性

氢燃料电池动力船主要有五大关键技术：储运加氢的技术、船用大容量供氢系统、燃料电池技术、氢电网的智能控制技术以及全船安全风险控制技术。其中，全船安全风险控制技术是最为重要的一个技术，对船舶设计存在较大影响。

氢燃料电池船舶主要具备以下几点优势：

第一，污染小，环保价值高。船用氢燃料电池使用氢作为燃料，生成物为水，使用过程无二氧化碳、SOx、NOx等气体排放，可实现零排放。

第二，噪音小，体验感好。不同于传统动力系统，燃料电池属于静态能量转换装置，运行时噪音较小，为船员与乘客带来更舒适的体验。

第三，效率高，经济性好。氢燃料电池的能量转换率一般为40%-50%，部分甚至可达到60%以上，远高于柴油机或燃气轮机的25%-40%，高能量效率带来高经济性，燃料电池系统的燃料消耗量要优于常用的柴油机系统。

第四，维护成本低且可靠性高。相比内燃机，燃料电池的设备自动化程度高, 维护保养方便。自动化的燃料电池系统几乎不需要专门维护，维护成本低(燃料电池系统可重建)。同时由于燃料电池系统运动部件少，可靠性大大提高。

最后，模块化程度高。燃料电池的模块化程度高，可根据负载要求设计调整其容量大小。同时系统的效率与系统的大小无关，因此在一定范围的负载（额定功率30%-100%）下均可维持燃料电池系统的效率。

但同时也应注意到氢燃料电池船舶具有续航力有限、早期成本高和前期投资大、安全性要求高以及动态响应慢等缺点。因此，综合考虑氢燃料电池动力船舶的优缺点、船舶船型及航区特点、船舶投资等方面，建议按照以下路径推动更有利于氢燃料动力船舶的发展。

注：CCTP秘书处根据专家观点整理绘制

进一步地，以下几个方面可作为燃料电池船舶试点及推广发展的突破口：

选择技术特征合适船舶。考虑到成本、基础设施、输出功率等问题，可从燃料电池混合动力船舶开始发展；对于功率要求较低的渡轮、内河游船、近海渔船等，可以尝试使用燃料电池作为单一动力系统。

从内河、湖泊开始。考虑到技术发展和管理标准等问题，可以先从内河、湖泊等环境复杂程度较低的场景进行实践和替代，进而发展海运船舶。

从价格不敏感船舶开始。考虑到燃料电池船运行清洁、安静、成本高的特点，可优先发展燃料电池旅游观光船、豪华游艇、私人游艇等，在对价格不敏感的场景下创造舒适的乘船环境，同时能更好地保护景区生态。

车船产业协同发展，共用基础设施。在燃料电池汽车产业链发展完善的地区进行试点，并按批次、按地区进行推广；通过协同发展，降低船用燃料电池系统的研发成本，通过共用基础设施，降低交通系统整体成本

紧抓相关技术攻关，完善配套基础设施，促进氢燃料电池船舶发展开展规范法规研究。氢燃料电池动力船舶法规编制工作已发布，但在后期实际应用中，涉及船舶氢气系统与燃料电池系统应用安全的基础性专项研究验证工作仍需进一步做深做实，主要包括船用燃料电池动力系统、储氢和加氢系统、船用氢气管路系统、船用燃料电池及其处所安全防护、船舶氢燃料加注、设计方案风险评估分析等方面。

突破工程化关键技术。考虑到国内船用氢燃料电池系统研究工作起步较晚，且船用氢燃料电池系统功率更高、储能更大，船舶环境对氢源的储氢密度、安全性、补给性以及对系统的匹配性、可靠性、安全性、环境适应性、监控与能量管理技术存在更高要求，相应部分工程化关键技术亟需突破。尤其是氢气作为危险品管理，设计建造附加要求较高，如何保证氢气安全上船及使用还需要不断研究。

加强高密度储氢技术和大功率燃料电池技术攻关。目前陆上车辆普遍采用高压气瓶储氢技术和质子交换膜燃料电池，其储氢密度和燃料电池功率难以满足船舶需求，为此有必要开展高能量密度储氢技术(如液氢)和大功率燃料电池技术(如高温燃料电池)船用化技术研发工作。

加强配套基础设施与环境建设。氢燃料电池船舶的配套基础设施和环境建设涉及多个方面，应在以下几个方面下大力气：挖掘我国制氢产能、使氢气价格更具竞争力；打通氢能物流链，打破氢气运输限制、降低氢气运输价格；加大船用加氢站建设，打造氢能加注港口；加强船员培训工作、制定氢气灾害应急预案等；船用氢气加注基站的规划审批及营运监管等政策空白，港口码头加氢站建设及安全问题需要研究。

加强氢燃料电池系统各材料的技术攻关。寻找价格合理的质子交换膜材料，提高使用寿命，逐步降低氢燃料电池系统价格。

加强标准和管理规定的制定。目前国内氢燃料电池的相关标准尚未完善，在建造/改造过程中缺乏可遵循的标准，实际运营中也缺乏相关管理标准，需要进行一定的实践探讨。

*本文内容仅代表原作者观点，不代表CCTP的观点和立场。