中國儲能網訊：繼氫能汽車之后，氫能船也來了。近日，我國首艘內河氫燃料電池動力船“三峽氫舟1”號成功首航，標志氫燃料電池技術在內河船舶應用實現零的突破，也意味著“氫化長江”邁出實質性步伐。可以說，“氫舟”問世對加快船舶業(yè)綠色低碳發(fā)展具有示范意義，但就此斷言“氫舟”已過萬重山還為時尚早，綠色船舶之旅路途漫漫。
相對于推廣多年的氫燃料電池汽車，氫能船還是新事物。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，應用氫燃料電池技術，是未來船舶動力裝置的重點方案之一?！叭龒{氫舟1”號靠氫燃料電池提供主要動力，巡航航速每小時20公里，續(xù)航里程可達200公里。氫燃料電池運行中，可將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能，不發(fā)生燃燒，發(fā)電效率更高，反應產物為水。相比傳統(tǒng)燃油動力船舶，具有無污染、可再生、高效率等優(yōu)勢。
氫能船有了，氫氣從何而來？早在2021年，中國三峽綠電綠氫示范站項目在三峽工程下游楊家灣碼頭正式啟動建設。這是國內首個內河碼頭型制氫加氫一體站，可以一站式完成氫氣的制備和加注。該示范站利用三峽水電站發(fā)出的綠電，進行電解水制氫，再將制備的氫氣經壓縮、儲存、加注后，直接供給氫能源船舶，實現自給自足，提高供氫效率。
與氫能汽車相比，給船加氫并不那么容易。氫能車加氫主要依靠加氫槍，氫氣加注時間短，但船舶加氫加注量大，且持續(xù)時間長。此外，由于船在泊岸狀態(tài)存在晃動，加氫機與船舶充氫口距離難以完全固定，同時受季節(jié)性水位落差和強風影響，垂直距離也會存在偏差，陸用加氫槍無法直接復制給船舶使用。為在確保安全的前提下，更加精準、快速地給船舶充氫，示范站創(chuàng)新使用折疊機械臂牽引高壓軟管的加氫方式，解決了“氫舟”用能需求。
“三峽氫舟1”號成功首航具有里程碑意義，為氫燃料電池動力船在國內商業(yè)應用提供了實船示范，但離大規(guī)模推廣還有一定距離。與油氣燃料相比，綠氫生產使用成本偏高，配套基礎設施不足，加氫環(huán)節(jié)存在高落差船岸對接、大容量短時間動態(tài)加注等技術難點。諸多發(fā)展中的新問題、新挑戰(zhàn)有待解決。
航運業(yè)綠色轉型，是達成碳中和目標的關鍵環(huán)節(jié)。全球90%的貿易活動由航運業(yè)完成，國際海事組織2020年的數據顯示，全球航運業(yè)每年排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體，已超過10億噸，該數值接近全球人為活動碳排放總量的3%。若不及時加以控制，預計2050年全球船舶碳排放量將飆升150%至250%，占全球碳排放比重增至18%。
據估算，交通運輸領域碳排放量約占我國碳排放總量的10%，隨著經濟總量不斷提升，還將面臨持續(xù)增長的壓力。相對于滲透率快速提升的新能源汽車，船舶的“脫碳”節(jié)奏則更為滯后。近年來，從中央到地方，都陸續(xù)出臺了一些鼓勵航運綠色發(fā)展的政策。比如，《三峽通航管理辦法》對使用岸電的船舶給予優(yōu)先過閘，為船舶污染物減排作出了較大貢獻。但總體看，航運業(yè)低碳發(fā)展仍處于起步階段，加快推進該領域低碳轉型尤為迫切。
綠色船舶是未來發(fā)展方向，也是國家的戰(zhàn)略需求。用低碳能源動力替代傳統(tǒng)燃油推進，是船舶業(yè)破局的重要路徑。目前，水運船舶燃料以燃料油和柴油為主，甲醇、綠氫、綠氨、鋰電等清潔能源受技術、成本和基礎設施制約，仍處于探索或示范階段。其中，氫燃料的瓶頸主要在于儲存、運輸以及安全等方面；氨燃料泄漏則會產生有毒氣體，且氨燃料燃燒利用率不高。與電動汽車和電動飛機類似，受能量密度限制，動力電池更適合在短途和輕型船舶上應用。
航運業(yè)低碳轉型，需要更多像“氫舟”一樣的綠色船舶。由于目前沒有一種更完美的替代技術，在可預見的未來，航運業(yè)減排將呈現多種動力技術并存的局面。只要我們加大資金投入支持技術創(chuàng)新，出臺政策鼓勵綠色船舶替代，一定能看到“氫舟”已過萬重山的那一天。
