全球碳排放压力与日俱增 氢燃料电池船全球研发进程加速

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一方面是碳排放大户船舶行业的减排压力与日俱增,另一方面是氢能船舶应用场景兴起,氢燃料电池船全球研发进程加速。


“氨、氢能源未来可能成为主流的零碳排放船舶动力替代燃料。”江南造船(集团)有限公司科技委主任胡可一,看好以氢燃料为动力的船舶应用前景。

全球碳排放压力与日俱增 氢燃料电池船全球研发进程加速

目前,我国在氢燃料电池船舶领域处于初步探索阶段,已有零星的示范项目,如中国船舶集团在2019年自主研发的2000吨级氢燃料电池自卸货船,以及今年大连海事大学新能源船舶动力技术研究院牵头建造的燃料电池游艇“蠡湖”号。在“碳中和”愿景下,船运业的减排压力责任重大,氢能船舶作为实现船运业减排目标的解决方案之一,其推广应用受到期待。


船运减排承压


氢能或成突破口


“运输船舶存在油耗大、排放量大带来的严重污染,氢燃料电池船舶的市场需求很有潜力。”一位从事船舶动力研究的业内专家告诉记者。


根据国际海事组织的数据,全球航运业的温室气体排放量约占世界总排放量的2.5%,航运业的污染治理和向更可持续能源转型的压力越来越大。国际能源署分析称,2019年,国际海洋运输约占全球能源行业二氧化碳排放的2%,随着全球货运量的增加,过去10年全球海洋运输活动的直接二氧化碳排放量大幅上升。因此,实现减排目标对船运业而言仍然存在非常大的挑战。


为应对船舶排放的二氧化硫和氮氧化物对城市空气的污染。近年来相继出台了关于船舶减排的政策措施,如《防治船舶污染海洋环境管理条例》《船舶大气污染物排放控制区实施方案》等,并制定发布了《2020年全球船用燃油限硫令实施方案》。


面对迫在眉睫的环保减排压力,传统重工业、汽车等领域正积极推进清洁能源转型。运输船舶作为污染排放大户,也加快步伐,选择燃料电池船作为突破口。


“氢燃料电池船是氢能发展的正确方向之一,可以极大地减少海洋河流污染。”上海燃料电池汽车商业化促进中心秘书长张焰峰表示。


政策持续加码


全球研发提速


一方面是船舶的减排压力与日俱增,另一方面,是氢能船舶替代的呼声四起,从国家到地方制定的氢能发展规划中,氢燃料电池船舶应用内容比重也在上升。

全球碳排放压力与日俱增 氢燃料电池船全球研发进程加速

我国氢能船舶的发展已获得国家层面的政策支持。2020年6月,国家交通运输部发布《内河航运发展纲要》的通知明确提出,鼓励探索发展纯电力、燃料电池等动力船舶,研究推进太阳能、风能、氢能等在行业的应用。


地方政府,尤其是滨江临海的城市,对氢能船舶的应用推广也快马加鞭。2020年3月,广东《茂名市氢能产业发展规划(征求意见稿)》中明确提出试点燃料电池在工业发电、热电联供和船舶方面的应用。2020年12月,浙江舟山市正式发布《关于加快培育舟山市氢能产业发展的指导意见》,提出以船舶、海洋运输、港口物流等海洋氢能示范应用为特色,探索打造氢能海上供应链。


全球范围内,不少国家和企业将推动船舶业的脱碳进程作为实现气候目标的重要手段。


全球航运巨头马士基集团(Maersk)近日宣布,为应对越来越大的减排压力,该集团将加速集装箱船脱碳计划,并在2023年前建设全球第一艘碳中和集装箱船。


实际上,早在2018年,全球科技巨头ABB和挪威海洋科技研究中心SINTEF Ocean就已合作研究船舶燃料电池项目,测试氢燃料电池技术可行性。今年2月,巴拉德宣布与澳大利亚压缩天然气公司宣布,将合作开发一款命名为C-H2船的新型燃料电池动力船舶。近日,现代重工集团与KR联手,将联合制定全球首个氢能船舶国际标准,以“提前应对氢能船舶时代的到来。”


“燃料电池上船目前在国内外都是研究热点,但目前国内外下水的氢燃料电池船都还处于实验阶段,就目前的研究现状而言,燃料电池上船必须和锂电池配合使用,尚不能单独使用。”上述业内专家表示。


“船用氢燃料电池的技术含量更加容易,相比在车上用有限的空间装入最大的能量,空间庞大的船舶将为氢燃料电池的安装提供足够的空间。”张焰峰说。


技术储备需时日


配套标准要先行


“需要注意的是,船的安全性和可靠性要求更高,因此需要法规的完善和人员的培训,由于保障条件和陆地上的交通工具不一样,法规、技术标准、应用、管理都亟需建立健全。”张家港氢云新能源研究院院长魏蔚表示。


同时,作为一项新的能源技术,氢能船舶的推广应用还面临许多问题,记者查阅资料发现,目前中国海事局暂未放行氢燃料电池为主电源的船舶,由于需要颠覆性的系统更迭和人员培训上的支出,氢能船舶的经济性相比燃油船仍有一定差距。


“此外,船用加氢和车用加氢的配套设施要求肯定是不一样的,并且船用标准一定会严格于车用标准。”业内专家表示。


尽管如此,记者在采访过程中仍然感受到了业内对氢燃料电池船舶未来发展潜力的看好。“现阶段,氢能产业的发展应以燃料电池汽车发展为前提,逐步向能源和工业应用领域推广,氢燃料电池船的发展可能还需要3-5年的技术储备,‘十四五’期间将有氢燃料电池船舶的相关示范项目。”魏蔚表示,“由于氢燃料电池船需要的电堆功率大,因此氢能船舶的发展还可以带动液氢产业的发展,并推动电堆技术和液氢储运设施的发展。”


文章来源: 中国能源报

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