作为船运减排的突破口，氢能船舶的发展困境

数据显示船舶行业每年的碳排放量约为10.76亿吨，占世界二氧化碳排放总量的2.89%，并呈继续增加的趋势。在双碳目标下，我国船舶行业绿色转型迫在眉睫。作为船运减排的突破口，氢燃料在船运脱碳中起到重要作用，但氢能船舶依然面对技术、成本、安全等各方面的困难。

氢气在船舶中的应用
氢气主要通过两种形式作为船舶的动力，一种是传统内燃机，已纯氢或氢、氨/甲醇等燃料一起使用的混烧型内燃机；一种是氢燃料电池。
近年来，氢燃料电池系统在车用领域已具备一定技术基础，在船舶行的发展也十分迅速。氢燃料电池具有能量转换效率高、振动噪音低、技术成熟度高等优点，其效率可达50%~80%，排放物只有水，且无需像电动船舶一样需要建设完备的充电设施，有望成为内河船舶的主流能源。

氢能船舶发展现状
国际上，美国、日本、德国等国家以及国际组织已经在氢动力船舶方面取得了不错的进展，如德国Alsterwasser游船、日本燃料电池渔船、法国Energy Observer游艇、美国Water-Go-Round渡船等。
但国内氢燃料电池船舶仍处于探索阶段，不过我国发展虽晚，但并不慢，目前我国已有多家企业投入到氢燃料电池船舶的研发之中，中国船舶、国氢科技、大连物化所、中氢创博等企业分别主导实现了国内首艘入级CCS的“三峡氢舟1号”建造合拢和核心部件认证，船用燃料电池认证，氢燃料电池无人船试航，“仙湖1号”下水试航。
2022年，搭载中国船舶集团第七一二所氢能源动力系统的“三峡氢舟1号”正式开工，标志着我国首艘入级CCS氢燃料电池动力工作船正式转入建造阶段。
2023年10月“三峡氢舟1号”在湖北宜昌三峡游客中心（九码头）完成首航，这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。
根据数据和专家预计，2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘，氢燃料电池系统市场规模将达到200亿元。氢能船舶在我国有着巨大的发展前景。

氢能船舶发展局限

技术需求存在差距
船用燃料电池在技术上与车用燃料电池大不相同，虽然氢燃料电池在汽车上已展开大规模应用，但燃料电池在船用方面与车用方面又较大差距，需要更多时间去探索。
总的来说，船用燃料电池与车用燃料电池的不同主要在功率等级需求、空间布局设计、稳定性与耐久性方面。船用燃料电池所需功率等级更大，一般500kW-1000kW级系统才能满足船用需求，研发难度较大，而车辆所需的燃料电池在100kW-200kW级，研发难度较小。且氢船所用的燃料电池的耐久性要求更高，所以研发更为困难。
另外，氢燃料电池配套的储氢、加氢设施也是一个难题。我国液氢、氨制氢技术路线不成熟，汽车船舶等多采用气态储氢，但船舶空间有限，储氢量较低，续航无法满足氢船所需。

标准仍需完善
2022年3月，国家《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》出台，规划明确提出交通领域将率先开展氢能普及应用，同时要积极探索氢燃料电池在船舶、航空器等领域的示范应用，不断提升交通领域氢能应用市场规模。
截至目前，我国各组织部门已相继颁布了《氢燃料动力船舶技术与检验暂行规则(2022)》、《船舶应用燃料电池发电装置指南》，以及CCS产品检验指南《氢燃料电池》《氢气瓶》和《重整装置》等。虽然依托于法规，氢燃料电池船舶已经形成了一定的标准体系，但与之配套的行业标准及营运安全监管等标准体系仍然需要进一步完善。
氢燃料电池船舶发展离不开氢能的制储运。目前化石能源制氢依旧是全球主流的制氢方式，在我国，煤制氢在国内的占比可达六成以上。但近年来，随着我国能源结构的低碳转型，风光发电成本下降，可再生能源制氢成本也持续下降。
储氢方面，目前，高压气态储氢技术产业链较为成熟，但由于储氢密度较低，只适合功率小、航程短的游览船和摆渡船，故使用场景有限。对此，积极推进液体储氢是发展船舶。
目前国内燃料电池船舶也有一定的示范经验可依，而技术和管理经验需要在实践中探索，以形成标准化的氢燃料电池产业。