破解氢能上船瓶颈，全球首艘氢内燃机内河船沪上启航在即

来源：科技日报

冯妍 科技日报记者 王春

陆上新能源汽车以电驱动，水上内河航运则迎来氢能绿色转型新路径。

5月12日，记者从上海市科委了解到，由华灿科船舶技术（上海）有限公司（以下简称“华灿科”）牵头、数十家单位参与研制的全球首艘“氢内燃机+有机液态储氢”动力系统示范船舶已计划开工建造，预计将于2026年内完成下水。这意味着，作为绿色交通转型的重点和难点，内河航运已经突破了氢能应用的难点，第一次走到了整船验证的临门一脚。

上海市科委一级调研员刘文波介绍，“氢内燃机+有机液态储氢”这一创新技术路线，建立在大量的前期调研及投入之上，既响应了国家的“双碳”目标，又具备良好的产业前景和商业价值，有望引领内河航运绿色低碳发展方向。

破解储运效率难题 助力氢油上船

储运是氢能利用的主要堵点之一。以往氢气运输通常通过高压气瓶或是超低温液氢运输、储存，成本高，安全要求严苛。例如车载储氢罐需要数百个大气压的压强，加氢站的投资则可达普通加油站的数倍。

而有机液态储氢这一技术解决了氢能储运的成本与安全问题，使氢能不再“上船难”。该技术将氢溶解于具备特定化学性质的液态有机物中，通过可逆的化学反应，实现氢的储存和释放。储氢的液态有机物又称“氢油”。在演示视频中，记者看到，和一般燃料不同，在室温状态下，无论是未储氢的黄色氢油，还是储氢后无色透明的氢油，都无法用打火机点燃。

华灿科总工程师袁毅说，项目使用的氢油不易挥发，无毒无害，可在常温常压下存储、运输，甚至可利用汽油、柴油设备实现共站加注，极大降低氢能基础设施的成本。

该技术大大提升了储运效率。30吨载重的货车使用氢油能一次运输1.5吨氢气，是旧有运输方式的3倍。“整体计算下来，氢能源的运输成本能够降到与柴油等化石能源差不多的水平。”袁毅说。一艘长约45米、宽近9米的800吨级内河船舶，只需要14吨氢油和体积相当于40平方米普通房间的氢能动力系统，就能航行1000公里，约等于从上海到武汉的长江航道里程。而如果采用电池供能，所用的电池体积将有数个集装箱之多。

船只可以方便地在港口卸下已脱氢的氢油，重新加注含氢氢油，而脱氢氢油在加氢后又可重复利用。“氢油的加注站就像新能源车的‘换电站’一样，只不过更换不是固态的电池，而是液态的氢油。”华灿科董事长王达夫说。目前，上海已设立了用于测试航线的氢油加注点，未来将先在上海本地、后在航道沿途增设加注点。

氢油上船之后，需要通过加热脱氢获得氢气。氢内燃机燃烧氢气发电、为锂电池补能，再通过电机驱动船舶，原理类似新能源增程式汽车。由于该技术采用的氢油脱氢只需要约200℃的温度，华灿科创造性地利用了氢内燃机工作产生的尾气废热来“回炉”取氢，减少了脱氢环节的能量浪费，进一步提高了氢能的利用效率。

岸上1:1系统验证 加速技术落地

船舶新技术从陆上验证到实船应用往往周期漫长，或需跨越数年至十数年。为了缩短技术验证和投入应用的周期，华灿科与上海电气无锡红旗船厂合作，共同建设了一套“新能源船舶岸基综合试验测试平台”（以下简称“岸基测试平台”）。“平台按1:1实船设备装置规范要求搭建，并通过了上海市氢能利用工程中心相关安全评估。”袁毅介绍。

岸基测试平台能够全面验证和优化氢电船动力系统，摆脱了耗时漫长的旧有路径。华灿科·红旗船厂全球首套“氢内燃机+有机液态储氢”动力系统在2026年3月联调联试一次成功。目前我国内河航运船舶动力系统以柴油内燃机为主，新能源渗透率极低，该成果将满足对新能源解决方案的高效研发和推广需求。

记者了解到，岸基测试平台将持续助力研究实现船用动力系统及设备小型化、轻量化、标准化。袁毅介绍，模块化的氢动力系统能够方便地在旧有船只的设计基础上改装，大大提升新能源拓展的效率。“该成果为内河及近岸散货船、工作船的绿色低碳升级提供了成熟可复制的技术方案，也为后续规模化示范运营、行业标准制定及产业化推广奠定了坚实基础。”刘文波说。

“在平台测试和验证中，我们完整采集了这套氢动力系统的全链路数据，为下一阶段的合规性取证和上船试航提供可靠依据。”袁毅说，“下一步，我们将在已有数据的基础上，建立AI算法模型，打造船舶动力系统和智驾系统一体化平台。未来，岸基测试平台还能开放给其他相关项目使用。”