氢燃料船被视为有较好应用前景的零排放船舶。目前，全球范围内，许多国家都在推进氢燃料船舶的应用试点。不过，虽然氢燃料电池技术本身已经商业化，但在船舶应用方面还需要进一步开发技术和制定标准。

　　● 和车载电池一脉相承

　　近日，日本工业机械制造商洋马公司的船用氢燃料电池系统通过了日本海事协会的基本技术认证，未来将进一步加强商业化推广。

　　据了解，洋马公司近年来一直致力于开展燃料电池船舶的实证试验，并研究船舶供氢方法。此前，洋马公司曾推出配备船用氢燃料电池系统和高压储氢罐的原型船，该船长约12米，宽3米，最高航速约为40.7公里/小时。原型船使用的氢燃料电池系统和储氢罐源自丰田汽车公司的MIRAI氢燃料电池车。

　　公开资料显示，洋马公司的原型船针对有关安全规定和船上可用空间，对车载燃料电池的组件布局和冷却系统等进行了改造。原本冷却电池的风冷式热交换器改装为利用海水、尺寸更小、冷却效果更好的水冷式热交换器。此外，燃料电池系统还包括锂电池、逆变器和调度整个系统的电源管理控制器。与车辆在平坦路面上行驶时所需的稳定输出功率不同，船舶的推进负荷会根据海况和航行条件快速波动。对此，试验船通过对锂电池进行充放电来调节输出功率，并通过限制电机转速来降低推进负荷，从而确保航行稳定。

　　为确保氢燃料电池船巡航时间，原型船每侧配备了四个并联的高压储氢罐，罐中可注入70兆帕高压氢气。同时，为适应商业移动加氢站，原型船可连接多条高压氢气加注管线，并将氢燃料电池车的加注口、高压氢气管道和紧急关断装置整合成为氢气加注中继系统。预计洋马公司的整套燃料电池系统将优先应用于加氢更方便、沿海航行的客船、工作船和货船。

　　● 安全性应受重视

　　有分析人士指出，氢能船舶的技术路线并不唯一，除氢燃料电池外，燃烧氢气与其他燃料混合物的内燃机也有应用，但相比之下，最环保的利用方式还是燃料电池，并且直接使用氢气也可以减少从氢气到其他燃料转换过程中的能量损失。不过，从内燃机到燃料电池，替代设计不仅要求开发者在技术方面付出巨大努力，同时针对氢气在应用中可能发生的风险，也必须积极展示所开发项目的安全性。

　　氢作为燃料从陆地应用到海洋并非易事，分析人士指出，船舶航行可能涉及不同机构的认证和监管，未来氢能应用于远洋航行还会涉及不同国家的法律和标准。“目前有太多知识空白，无法起草准则，但（有关机构）了解得越多，就越可能改变现有状况。正因如此才需要开发者积极展现氢燃料电池的安全性和技术特点，只有这样才能更有效地指导准则制定，从而推进项目落地推广。”

　　此外，日本海上技术研究所环境动力系长平田宏一认为，推广氢燃料电池船，氢气供给基础设施设备也很重要。不仅要推进制氢供氢体系建设，也有必要加强更多车载氢燃料电池技术向船舶转移。同时，与汽车不同，船用燃料电池系统需要高负荷连续运转，因此耐久性是一个重要问题。另外，和以往的柴油推进船相比，燃料电池系统和电推进系统成本较高。“如何让这一高输出功率的动力系统廉价化，将成为氢燃料电池船普及的关键。”

　　● 多国正进行开发验证

　　客轮行业发达的欧洲对氢燃料电池船的开发需求正日益增长，因此，已有多个欧洲国家开始进行氢燃料电池船舶的试点应用。挪威政府针对峡湾景点就制定了“到2026年在此运营的游轮和渡轮实现零排放”的目标，并支持开展一系列的氢燃料船舶开发和试点项目。挪威峡湾地区正对用于运送货物和液态氢的氢燃料电池船进行通航验证测试，该船配置了聚合物电解质燃料电池和蓄电池。此外，欧洲一些国家也正考虑在船舶上应用固体氧化物燃料电池，这种电池可以在高温条件下以高效率运行，还能适用包括碳基燃料在内的多种燃料，将其在电池内部转化为氢，具有高灵活性，并能有效利用高温余热将提升整体热效率。德国开发的MS Forester燃料电池推进船就配备了固体氧化物燃料电池。

　　除洋马公司外，日本邮船、东芝能源系统、川崎重工等公司也宣布联合开发高功率燃料电池船示范项目。项目于2023年开始建造船只主体和氢气供应系统，预计2024年在日本横滨沿岸开始试点运营，该船预计总重约150吨，可载客100人。

　　我国也较早开始了在氢能船舶方面的探索。2019年，中国船舶集团就发布了500千瓦级船用燃料电池系统解决方案。2023年，三峡集团宣布，我国首艘氢燃料电池船“三峡氢舟1号”在广东省中山市下水，该船功率500千瓦，配备锂电池，航速可达28公里/小时。