国内首艘！氢燃料电池动力工作船进入实船建造阶段

5月6日，长航集团所属武汉长江船舶设计院研发设计的“三峡氢舟1号”召开建造开工协调会，这标志着国内首艘500kw级氢燃料电池动力船完成设计开发，正式进入实船建造阶段。

为贯彻落实国家“双碳”战略，长航集团多年来长期关注氢能产业发展，多次开展内河氢动力船舶及氢能产业发展调研及座谈，所属武汉长江船舶设计院有限公司作为国内知名专业船舶设计研究单位，在新能源及清洁能源船型开发方面深耕多年，积累了丰富的经验和业绩，已经预研多型氢燃料电池动力船舶。“三峡氢舟1号”项目的设计开发，是长航集团紧紧抓住船舶行业动力“绿色、智能”转型发展机遇，突破氢燃料电池实船应用的关键技术而形成的燃料电池船舶实践项目，能较好地引领氢能源技术在内河船舶上发挥示范作用，是实现国家“碳达峰、碳中和”发展路径的又一积极探索。

“三峡氢舟1号”由中国长江电力股份有限公司投资建造，长航集团所属武汉长江船舶设计院有限公司总体研发设计，采用中国船舶重工集团公司第七一二研究所开发的氢燃料电池和锂电池动力系统，通过了中国船级社武汉规范研究所设计审图，该船交付后由长江三峡通航管理局用于三峡库区及两坝间交通、库区巡查、应急等工作。

该船是一艘以氢燃料为主并辅以磷酸铁锂电池动力的双体交通船，总长49.90m，型深3.2m，设计吃水1.85m。采用全回转舵桨推进，氢燃料电池额定输出功率500kw，最高航速达到28km/h，巡航航速20km/h时的续航里程可达200km，取得中国船级社燃料电池-动力 1、绿色船舶－3、能效设计-3、智能船舶（智能机舱）等附加标志。

航运业未来燃料：氢，你真的了解吗？

零排放联盟（The Getting to Zero Coalition）致力于在 2030 年之前让商业上可行的零排放燃料驱动的船舶投入运营来加速航运脱碳，从而使航运可以顺利走上到 2050 年全面脱碳的道路。在航运业探索未来的零碳燃料时，专家们普遍认为，零碳或低碳的氢基燃料将在中长期发挥关键作用。

关于氢燃料

根据氢能委员会的说法，由于生产过程的不同、原料的不同，目前有三种不同类型的氢，分别为绿氢、蓝氢和灰或黑氢。

“绿氢”是由可再生电力电解水制氢；

“蓝氢”是由天然气通过蒸汽甲烷重整（SMR）结合碳捕集与封存（CCS）生产的；

“灰氢”“黑氢”是由化石燃料通过蒸汽甲烷重整（SMR）过程生产的。

目前世界上95%的氢燃料来自于化石燃料，而近期最便宜的零排放氢燃料来自于使用可再生电力（风能和太阳能）电解水制造而成。

氢燃料的机遇与挑战

机遇：

（1）灵活：氢气的获取可以是多样的，不需要稳定的供应。氢气可以在某些情况下与天然气和氨气混合进行运输和使用。

（2）可扩展性：生产绿氢时，原料供应方面没有限制，降低可实现能源转型的可再生能源电力的成本，进而推动绿氢的成本下降。

挑战：

（1）由于生产成本、港口位置和运输方式，整体定价方法可能会有很大的变化。

（2）绿色氢的部署很大情况下取决于该地区对于氢燃料的制定标准，以及解决安全问题的能力。

氢燃料经济问题

能源转型委员会（ETC）最近一份报告显示，在能源系统的基本转型中，本世纪中期全球对零排放氢气的总需求约为每年5亿至8亿吨，比现在的产出大5至7倍。零排放的氢燃料和氨燃料将占2050年净零经济中最终能源需求的15%-20%。

根据能源转型委员会副主任Ita Kettleborough的说法，绿色氢燃料将是长期脱碳的主要途径，可再生能源价格将会下降，电解器的支出也会减少，成本得到了很好的控制。同时，随着碳捕集与封存（CCS）方面的进展和对低泄漏率的有效评估，蓝氢将在这一过渡中发挥作用。根据不同的情况，到2050年，蓝氢可能占氢燃料生产的5%到25%。

图：绿氢和蓝氢的增长情况

随着所有行业对氢燃料需求的增长，运输将在连接生产、储存和最终使用方面发挥重要作用。氢燃料可以以气体、液体或能量密度更高的载体（如氨或甲醇）的形式进行运输。它可以通过卡车小批量运输，通过管道运输，或通过船舶远距离运输。总体价格也由当地的可再生能源电力供应和电解器的成本决定。

氢燃料的成本和区域延展性

氢燃料成本包括运营成本和生命周期成本。最常用的化石燃料制氢的成本约为1-1.50美元/公斤氢。到2030年，假设生产规模扩大，运输基础设施充分发展，氢燃料可以从澳大利亚、智利或中东等地运到需求中心，成本为2-3美元/公斤，生产点的成本将更低。

清洁燃料氨协会代表董事Shigeru Muraki解释说，市场规模的扩大可以推动成本下降。为了提高竞争力，液态氢需要通过试点和示范来扩大100倍的规模，以促进商业使用。

在网络研讨会上，Ita Kettleborough指出，生产和运输的成本将影响氢燃料的成本。生产成本由原料成本驱动，也就是可再生能源的成本。运输成本将取决于运输方式，只有在长距离的情况下才具有成本竞争力，并且需要将氢气，转换为液态氢、氨或者甲醇。

地理环境将在最终成本中发挥重要作用。氢经济的早期和具有成本效益的发展最好发生在产业集群内，这些集群可以降低投资风险，支持氢生产和使用的同步和相互促进的发展。

Ita Kettleborough总结说，这将创造一个新的地理划分和视角，把焦点放在具有高可再生能源潜力的国家。一个例子是 “全球绿色目标伙伴”（P4G）和 “零排放联盟”之间的合作，利用P4G平台，让印度尼西亚、墨西哥和南非的利益相关者和公司参与进来，共同确定向零排放航运过渡的具体、可操作的商业机会，从而促进P4G伙伴国家的可持续和包容性经济增长。

总结来看，到本世纪中期，零排放氢燃料需求将持续增长，预计将至少增加 500%。绿氢受可再生能源的价格的影响很大，很大程度上决定了氢燃料的价格。最便宜的绿氢将在可再生能源最便宜的地区生产来降低成本，但需要考虑运输问题。虽然纯氢的密度并不使其成为大规模出口的有力候选者，但需求将推动一些氨或电制甲烷形式的出口。这将为这些能源的基础设施及其未来用作运输燃料铺平道路。

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