全球最大船舶燃料电池项目“氢”装上阵

当前，在愈加紧迫的环保合规压力和日益增强的可持续发展意识的驱动下，航运业正在大力探索以氢能应用为代表的绿色低碳转型路径。一些领先的海事技术提供商已经研发推出了创新的船用氢燃料电池解决方案，为加快推动航运脱碳减排进程提供助力，瑞典氢燃料电池生产商PowerCell正是该领域的佼佼者。PowerCell正式成立于2008年，是沃尔沃集团的衍生公司，沃尔沃集团早在1993年就开始研发燃料电池技术，由此诞生了PowerCell。凭借数十年的研发积淀和深厚的技术实力，PowerCell的船用燃料电池系统吸引了众多海事企业的青睐，并接连获得多笔商业大单。

2022年6月，PowerCell接获美国Maritime Partners LLC的订单，将为世界首艘氢-电动力拖轮“Hydrogen One”号提供燃料电池系统。随后，PowerCell 又收到了美国氨动力解决方案公司Amogy的订单，PowerCell的氢燃料电池 系统将安装在一艘工作船上，通过氨重整制氢为船舶提供清洁动力。今年3月初，PowerCell宣布与挪威电气集成商SEAM签订氢动力船舶项目协议，将为挪威运输集团Torghatten Nord旗下两艘渡轮提供氢燃料电池解决方案。该订单总价值为1920万欧元，是目前全球最大的船舶氢燃料电池项目。近日，PowerCell首席执行官Richard Berkling接受本刊记者专访，向我们进一步介绍了该公司船舶燃料电池解决方案的技术亮点和安全性能，并分享了他对船用氢燃料电池的市场需求、大规模应用潜力等问题的深入洞见。

△ PowerCell首席执行官Richard Berkling先生

问：近期，PowerCell与SEAM签订协议，将为两艘渡轮提供氢燃料电池解决方案。作为目前全球最大的船舶氢燃料电池项目，其重要价值体现在哪些方面?

答：按照挪威政府的规定，Torghatten公司的渡轮在挪威最长的渡轮航线位于罗弗敦的韦斯特峡湾（Vestfjorden）上航行必须采用可持续且高效的方式运行，PowerCell将为Torghatten公司提供一种真正的零排放、全生命周期解决方案。

为实现这一目标，PowerCell被选中参与海运业最大的氢燃料电池项目。我们将提供多套PowerCell Marine System 200船用燃料电池系统，配备该系统后，这两艘渡轮各自将能够产生大约6.5兆瓦动力，主要由绿氢燃料驱动。这样一来，两艘渡轮每年共计可减少大约26500吨的二氧化碳排放，相当于每年从道路上清除13000辆柴油汽车排放的二氧化碳。

该订单不仅强化了氢燃料电池在一众船舶脱碳路径中的可行性，而且证明了在欧盟绿色协议（Green Deal）等超国家组织倡议以及业界为达成《巴黎协定》而开展的大规模投资的推动下，行业向电气化和零排放能源过渡的进程正在加速。

对于Torghatten公司而言，这一重要的气候项目有助于其树立可持续发展领跑者的船东形象。与此同时，Torghatten和PowerCell还打算签署一份为期15年、贯穿整个船舶营运期的服务合同。

问：PowerCell将在该项目中交付的Marine System 200船舶燃料电 池系统在技术上得到了哪些升级? 请您介绍一下该系统具有哪些特点 和优势?

答：Marine System 200船用燃料电池系统融合了我们30年来为交通运输行业开发清洁技术所积累的丰富经验和成熟技术。该系统专门为海运业应用而设计，是一种可扩展、经久耐用且具有燃料灵活性的零排放解决方案。

系统采用模块化设计，可实现兆瓦级的功率输出，且能够满足客户在商业海运领域的不同需求。该系统通过直流-直流（DC/DC）转换器将模块并联到一条公共直流母线上。产生的电力可以作为船上直流电源系统中用于推进的辅助动力源，反馈到电网，或者进一步转换为交流电后馈入电网。MarineSystem 200船用燃料电池系统还可以应用高度灵活的燃料选项, 包括压缩氢气、液氢和合成燃料（e-fuels），例如合成甲醇和合成氨等。

PowerCell燃料电池解决方案针对不同交通运输场景而设计，支持在多种工况条件下运行。针对海运业，船舶燃料电池系统设计便于维护，可以在无需船舶进干船坞的情况下对关键部件整修或更换。

PowerCell燃料电池技术的强大性能已经在各种严苛条件下得到了验证，在全球六个大洲不同应用场景下实测，具备良好的运行记录。

问：安全是航运业发展的重中之重，在确保船舶燃料电池安全方面，PowerCell有哪些先进经验？

答：作为商业船舶，渡轮必须要满足高效，安全运营的要求。基于我们在其他交通运输行业积累的经验，我们拥有足够的知识和能力在海运领域应用一套系统性的安全方法。举例来说，低（氢气）进气压力设计是我们特有的确保燃料安全的专长技术之一。船舶燃料电池系统配有安全外壳、易集成、安装方便。

我们与船级社紧密合作，并且遵循国际海事组织（IMO）的安全原则，这些经验使得PowerCell能够为船舶市场提供兆瓦级燃料电池系统的应用案例。

PowerCell在确保安全标准方面做了大量工作，在充满挑战的海洋环境下力保各个方面的操作安全。2022年，劳氏船级社（LR）为船舶燃料电池系统200颁发了安装认可。

问：当前，航运业对氢燃料电池应用的兴趣和需求呈现出怎样的特点和趋势？

答：如今，整个航运业对氢燃料电池技术的兴趣越来越大。此类技术的商业性和技术可行性已经得到了许多航运公司的认可。现在这种兴趣正以更快的速度增长，尤其是在邮轮和渡轮领域，因为当前阶段的基础设施最有利于短途航运。

在某些地区，加氢基础设施的发展也正在以更快的速度推进。以挪威为例，该国在推动海运业采用液化天然气燃料方面一直处于领先地位，现在又在发展绿氢作为一种清洁能源方面迈出重要的一步。挪威境内大约有800条渡轮航线，在整个欧洲则有几千条，由此我们可以预见到，这些地区对氢电解决方案会有较高的需求，这一点也在我们所开展的Torghatten公司渡轮项目中体现出来了。

问：您如何看待氢燃料电池在船舶上取得大规模应用的潜力？

答：在脱碳方面，业界正在取得积极的进展，但仍然需要继续加快步伐。最近，在IMO船舶温室气体减排第十四次会间工作组会议（ISWG-GHG 14）上围绕监管展开的讨论表明，即将召开的海上环境保护委员会第80届会议(MEPC 80)对于相关问题还需要进一步细化。此次会议进一步强调了为实现2050年减排目标，促进替代船舶燃料和技术应用普及的必要性。

同样的，欧盟燃料指令也是鼓励将氢气用作船舶燃料的一个有力例证。该指令规定，从现在起到2050年，将持续稳步扩大碳强度的下降幅度，并且表示，在2025至2034年期间，使用可再生液体和气体燃料的船东相比不使用此类燃料的船东将能获得更多排放抵消信用。

与此同时，欧盟和美国的排放交易立法进展表明，无论IMO做出何种决定，对于任何在这两个地区交易的船舶来说，未来的发展方向都是低碳。具体到欧盟排放交易体系（EU ETS），持有碳排放配额的公司将获得巨大的交易机会，而那些不具备碳排放配额的公司则要付出高昂的代价。这是因为必须要为排放的碳支付费用或者进行交易，从2024年开始，40%的碳排放需要付费，到2026年该比例将上升到100%。眼下，碳交易的价格已经接近每吨100欧元，而在几年前每吨仅7欧元左右。

问：2019 年，PowerCell在中国成立了子公司——保胜燃料电池（上海）有限公司，集团是如何结合中、欧两地优势来实现加速发展的？

答：中国目前共建有270座加氢站，占全球总量的三分之一。这为氢气在汽车行业的应用以及在其他领域的部署提供了良好的基础，并且有助于降低其他应用场景的氢气应用成本。

一些欧洲国家已经推出了优惠政策，支持氢燃料电池在船舶上的应用，这也符合IMO有关减少船舶温室气体排放的法规要求。此外，去年9月，中国工业和信息化部等多部门联合发布了《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》，其中强调了要推动氢动力船舶的应用发展。所有这些因素都为氢气和燃料电池技术在船舶上的应用铺平了道路。

PowerCell认为，现在正是我们将自己的最佳实践和丰富的专业知识引进当地市场，与我们的本土合作伙伴携手开拓引领船舶市场向绿色技术转型的大好时机。