作者：楊東川 氫能產(chǎn)業(yè)分析師
作為燃料電池汽車商業(yè)化的引領(lǐng)者，日本再一次在燃料電池船舶的商業(yè)化應(yīng)用中拔得頭籌！近日，氫云鏈了解到，日本郵船、東芝能源系統(tǒng)株式會(huì)社、川崎重工、日本船級(jí)社和日本引能仕株式會(huì)社（ENEOS）等5家日本企業(yè)將合作進(jìn)行日本首個(gè)燃料電池船舶商業(yè)化開發(fā)項(xiàng)目，并進(jìn)行氫燃料供應(yīng)的示范運(yùn)營(yíng)。
該項(xiàng)目旨在開發(fā)一艘總重150噸、功率達(dá)到500KW的氫燃料電池客運(yùn)渡輪，并計(jì)劃于2024年開始試航。
圖1 日本燃料電池船舶商業(yè)化項(xiàng)目介紹
這一大功率燃料電池船舶商業(yè)化示范項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于9月啟動(dòng)，并進(jìn)行為期一年的可行性研究。目前日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）已經(jīng)批準(zhǔn)了該項(xiàng)目。
該船為150噸級(jí)游輪，全長(zhǎng)約25米，可乘坐約100人，通過多個(gè)燃料電池系統(tǒng)的組合，其輸出功率可達(dá)500KW。該項(xiàng)目將在2021年開始設(shè)計(jì)船舶和氫燃料供應(yīng)設(shè)備，2023年將開始建造，2024年6月起的半年期間在橫濱港沿岸進(jìn)行實(shí)證運(yùn)航，并就氫燃料的供應(yīng)進(jìn)行示范。
圖2 日本燃料電池船舶商業(yè)化項(xiàng)目時(shí)間表
具體而言，在整個(gè)船舶價(jià)值鏈（氫氣設(shè)備開發(fā)、船體設(shè)計(jì)和建造、運(yùn)營(yíng)、燃料供應(yīng)）中，五家公司將瞄準(zhǔn)新建的日本國(guó)內(nèi)船舶，并重點(diǎn)關(guān)注以下項(xiàng)目：
1.在船舶上實(shí)施大功率燃料電池系統(tǒng)并開發(fā)運(yùn)行技術(shù)。
2.車載氫燃料供應(yīng)系統(tǒng)/設(shè)備的開發(fā)。
3.開發(fā)氫燃料供應(yīng)系統(tǒng)。
4.通過新船的設(shè)計(jì)和開發(fā)在船上的應(yīng)用。
其中，NYK Line將管理整個(gè)項(xiàng)目，同時(shí)協(xié)助船舶設(shè)計(jì)和法律合規(guī)；東芝將在船上安裝大功率燃料電池系統(tǒng)并開發(fā)操作技術(shù)；川崎重工將負(fù)責(zé)開發(fā)船上的氫氣供應(yīng)系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)；Eneos負(fù)責(zé)開發(fā)氫燃料供應(yīng)體系（該公司的前身為JXTG）；日本船級(jí)社ClassNK將合作對(duì)已開發(fā)船只的安全性進(jìn)行評(píng)估。
圖3 各燃料電池企業(yè)負(fù)責(zé)內(nèi)容
●燃料電池船舶市場(chǎng)可期●
相比之下，中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化在即，而燃料電池船舶還處在規(guī)劃中。據(jù)了解，這是日本全面開展從建造、運(yùn)航到氫燃料供給的首次嘗試。日本力爭(zhēng)以實(shí)證運(yùn)航船為基礎(chǔ)，在2030年前后實(shí)現(xiàn)燃料電池貨運(yùn)船的實(shí)際應(yīng)用。若日本在沿海航運(yùn)中數(shù)量最多的500噸級(jí)船只全部使用氫來代替船用燃油，可每年消耗40萬噸氫氣，并減少500萬噸二氧化碳排放。這對(duì)于加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，擴(kuò)展氫能應(yīng)用，擴(kuò)大氫氣使用規(guī)模有顯著的推動(dòng)作用。
目前國(guó)際上已經(jīng)大量開展氫燃料電池船舶的研究與實(shí)踐工作，已經(jīng)具備了一定的參考價(jià)值。燃料電池船舶產(chǎn)業(yè)剛剛起步，全球范圍內(nèi)發(fā)展水平差距不大。令人遺憾的是，日本還是搶先一步，通過加快燃料電池船舶商業(yè)化項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度，以在未來的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和航運(yùn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)先機(jī)。
氫云鏈一直密切關(guān)注全球船舶電動(dòng)化技術(shù)和市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化。在2018年，氫云鏈重點(diǎn)調(diào)研了全球的船用氫燃料電池技術(shù)推廣情況，率先提出中國(guó)打造全球最大電動(dòng)船市場(chǎng)的目標(biāo)和可能性，詳見《氫云研究：加大船用氫燃料電池技術(shù)推廣，打造全球最大電動(dòng)船市場(chǎng)》；在2020年，氫云鏈針對(duì)船舶電動(dòng)化加速跡象、市場(chǎng)技術(shù)路線選擇、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和階段做了深度分析，并提出技術(shù)路線選擇“場(chǎng)景為王“的觀點(diǎn)。詳見《船舶電動(dòng)化加速、氫燃料電池上船，氫電or鋰電誰將主宰新能源船舶？》。
氫云鏈認(rèn)為，從技術(shù)難度來看，船用燃料電池技術(shù)已經(jīng)在軍工領(lǐng)域成熟應(yīng)用，民用領(lǐng)域受限于成本較高和燃料補(bǔ)給問題，目前各國(guó)都沒有大規(guī)模應(yīng)用，但國(guó)外多個(gè)大型船運(yùn)或者商用企業(yè)在燃料電池船舶上進(jìn)行了研發(fā)投入和多年的示范運(yùn)營(yíng)，并取得了多個(gè)運(yùn)營(yíng)良好的案例。
這些案例可以證明燃料電池船舶在技術(shù)上是基本可行的，真正的難度不是技術(shù)而是管理和安全標(biāo)準(zhǔn)缺失。燃料電池能夠適應(yīng)海運(yùn)、河運(yùn)多種場(chǎng)景，可以匹配小到漁船、大到中大型客船的不同類型船只，如果解決了管理和標(biāo)準(zhǔn)的不確定問題，燃料電池泛用性的市場(chǎng)空間將十分廣闊，而隨著生態(tài)和規(guī)模增大，成本和技術(shù)自會(huì)不斷改善。
盡管前景光明，但建立燃料電池船舶市場(chǎng)并非一蹴而就。由于成本、基礎(chǔ)設(shè)施、政策、安全等原因，氫云鏈認(rèn)為中國(guó)應(yīng)該重視船舶電動(dòng)化機(jī)遇，需要有實(shí)力的企業(yè)加快進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)營(yíng)，并采取由易到難的策略逐步發(fā)展中國(guó)燃料電池船舶產(chǎn)業(yè)化落地模式：
1、選擇技術(shù)特征合適船舶?？紤]到成本、基礎(chǔ)設(shè)施、輸出功率等問題，可從燃料電池混合動(dòng)力船舶開始發(fā)展；若對(duì)于功率要求較低的渡輪、內(nèi)河游船、近海漁船等，可以嘗試使用燃料電池作為單一動(dòng)力系統(tǒng)；
2、從內(nèi)河、湖泊、近海等領(lǐng)域開始?？紤]到技術(shù)發(fā)展和管理標(biāo)準(zhǔn)等問題，可以先從內(nèi)河、湖泊等環(huán)境復(fù)雜程度較低的場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)踐和替代，進(jìn)而發(fā)展海運(yùn)船舶。
3、從價(jià)格不敏感船舶開始?？紤]到燃料電池船運(yùn)行清潔、安靜、成本高的特點(diǎn)，可優(yōu)先發(fā)展燃料電池旅游觀光船、豪華游艇、私人游艇等，在對(duì)價(jià)格不敏感的場(chǎng)景下創(chuàng)造舒適的乘船環(huán)境，同時(shí)能更好的保護(hù)景區(qū)生態(tài)；
4、車船產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，共用基礎(chǔ)設(shè)施。在燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完善的地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)，并按批次、按地區(qū)進(jìn)行推廣；通過協(xié)同發(fā)展，降低船用燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)成本，通過共用基礎(chǔ)設(shè)施，降低交通系統(tǒng)整體成本。
氫云鏈呼吁：中國(guó)是造船大國(guó)，船運(yùn)交通大國(guó)，船舶污染大國(guó)！目前國(guó)內(nèi)新能源補(bǔ)貼政策是“重車輕船”，不利于船舶污染治理和新能源船舶技術(shù)推廣?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)電動(dòng)車已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)化階段，而車用燃料電池處在產(chǎn)業(yè)化落地階段，發(fā)展船用燃料電池推廣的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，車用、船用燃料電池同步發(fā)展具有產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)，既可以實(shí)現(xiàn)治理船舶污染、節(jié)能減排和技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)目標(biāo)，也可以像電動(dòng)車市場(chǎng)一樣，倒逼中國(guó)企業(yè)打造出一個(gè)全球最大的“電動(dòng)船“市場(chǎng)。
