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赛迪报告:我国氢动力船舶产业方兴未艾

日期:2022/11/07   来源:机电商报   
  摘要:赛迪研究院先进制造业研究中心近日发布报告指出,我国氢动力船舶行业起步较晚,正在积极探索氢燃料电池在船舶领域的应用。为了加速布局氢动力船舶产业链,实现“弯道超车”,我国需要做好顶层设计,开展产业协同,完善氢能及氢动力船舶的应用规范及配套。

氢能是公认的消除航运中温室气体排放的未来燃料之一。鉴于绿色氢、氨和甲醇等清洁燃料船舶尚未大规模供应,百亿级氢动力船舶产业蓝海尚待挖掘,各国政府竞相布局,助推氢能技术应用,并加快氢动力船舶生产步伐。

赛迪研究院先进制造业研究中心近日发布报告指出,我国氢动力船舶行业起步较晚,正在积极探索氢燃料电池在船舶领域的应用。为了加速布局氢动力船舶产业链,实现“弯道超车”,我国需要做好顶层设计,开展产业协同,完善氢能及氢动力船舶的应用规范及配套。

欧日美领先布局

报告称,目前,欧盟、日本和美国等发达国家和地区已经掌握了与氢能和燃料电池相关的核心技术,开始实施包括氢动力船舶在内的多项示范项目,抢先推进氢动力船舶制造的产业化与商业化。

欧盟最早实施氢能源战略部署,由各国政府推动氢动力船舶用燃料电池技术研发及示范,抢先占据全球产业链技术制高点。2020年《欧盟氢能战略》正式发布,覆盖制氢、储氢和运氢全产业链,以及现有天然气基础设施、碳捕获和封存技术,总投资超过4500亿欧元。在氢动力船舶技术开发方面,欧盟将燃料电池和储能技术作为战略高新技术,通过多个投资项目促进相关终端应用。在氢动力船舶配套建设方面,欧盟计划2030年建成开放的氢市场,满足氢动力船舶对港口、码头、加氢站网络和大型储氢设备的需求。此外,德国、挪威和法国政府还大力推动建立能源仿真实验室,并在能源基金框架下加大对氢能技术与基建的补贴。

日本积极开展产业协同,着力于大型远洋氢动力船舶及发动机研发,整体构建氢动力船舶全产业链式发展。2021年8月,川崎重工、洋马动力和日本发动机公司联合成立HyEng公司,致力于开发船用氢动力发动机系统,为氢燃料供应系统制定国际标准和规则,以及维护和运营氢燃料发动机示范设施等。为推动氢能源社会化应用,川崎重工、日本岩谷材料等公司共同组建“零碳氢能源供应链技术研究协会(HYSTRA)”,开展氢能源应用、液氢运输存储等技术研发,完成了液化氢“制造-运输-卸载-存储”的全产业链实证实验,预计将在2030年达成氢能源供应链商业化目标。

美国锚定氢能商业化,以氢能技术为先导反哺氢动力船舶应用,占领产业链源头和价值链较高层级。美国政府重点关注绿氢技术、氢能燃料电池技术等研发,并设定了发展氢能的技术和经济指标。在液氢生产规模、价格等方面,美国一直占据绝对优势。2021年美国能源部启动“氢能攻关”计划,其目标是未来10年可再生能源制氢价格降低80%至1美元/千克左右,清洁氢能产量增加5倍。同时,2022年美国政府还拨款80亿美元用于墨西哥湾等4个“氢能枢纽”的开发建设。

政府主导   企业协同

除了分析欧盟、日本和美国的产业现状,赛迪研究院还在报告中总结了上述地区在发展氢动力船舶方面的3点先进经验。

首先,政府主导推动建立了氢能技术企业和船舶制造企业协同机制。例如,日本的氢燃料站联盟(Japan H2Mobility)横跨政府、企业、金融和学术界,囊括产业链各环节,树立了氢能产业协同推进的样板。再比如,在国际产业协同上,美国燃料电池公司Bloom Energy、法国大西洋造船厂和地中海油轮三方共同调试SOFC辅助动力系统,推进船用大功率燃料电池运营。

其次,设立产业支撑平台,促进氢动力船舶相关配套完善和跨行业跨专业合作。一方面,依托新平台制定并完善氢动力船舶技术标准和应用规范。比如,日本成立氢燃料发动机商业化公司HYENG,开展关键基础共性技术研究,制定行业技术标准和规则规范。另一方面,牵头搭建配套基础设施建设,加速氢动力船舶应用。比如,日本组建零碳氢能源供应链技术研究协会(HYSTRA),专门推动氢能源在日本实现社会化应用,尤其是推进大型船舶用氢燃料发动机,包括船用主机、辅机和发电机等产品的开发和实用化进程。

此外,发挥绿色主题基金对氢动力船舶研发的支持作用。德国、挪威和日本等氢动力船舶制造强国均在政府层面设立了绿色创新基金,从需求端强力支持企业获得技术和资金,鼓励投资、创新和应用。国际航运工会等9大航运组织支持联合国国际海事组织成立了50亿美元的研发基金,该基金由航运组织与成员国政府共同使用,支持日本、新加坡、希腊和瑞士等国家开展船舶零碳技术应用研发。

顶层设计有待完善

目前,国产船用燃料电池系列(TWZFCSZ)已获得中国船级社权威认证,这开启了我国船用氢动力燃料电池的商业化道路。但总体来说,我国现有船用加氢储氢等关键技术仍处于前期探索阶段,示范应用和配套设施比较薄弱,氢动力船舶要真正驶向“蓝海”还需要多方协力推动。基于此,赛迪研究院建议从以下3个方面入手,关注氢动力船舶的创新发展,推动产业进入快速发展期。

一是提前做好战略规划,兼顾自主创新与对外合作。首先要完善顶层设计,结合我国氢动力船舶产业发展规划进行布局,鼓励地方合理开展区域示范,推动多元化技术应用,明晰适应国情的氢动力船舶应用场景,可按照“先内河/湖泊、再近海、最后远洋”的发展次序,梯次推进技术攻关、装备研制和应用示范。同时,密切关注欧盟、日本、美国、韩国等国家和地区在氢能领域的研发及应用动向,警惕未来可能出现的挑战,寻求潜在的合作机会。

二是开展跨行业跨专业协作,集聚优势资源推动技术研发。一方面,探索建立产业链协同模式,系统发挥船级社、造船企业、科研院所和高校的差异化优势,以行业联盟为引导,以企业为主体,以平台为支撑,协同实施氢动力船舶装备技术研发、设计制造、示范应用和产业化推广。另一方面,构建多层次多元化创新平台,加快建设重点实验室、前沿交叉研究平台,牵头搭建氢能产业知识产权、氢能产品检测及认证综合服务等支撑平台,制定并完善相关船舶应用规范标准。

三是统筹推进应用规范及配套设施,强化资金支持。联合制造业、交通运输业等相关部门开展能源需求演变态势论证,统筹氢能综合应用格局、基础设施建设等专项规划。同步支持传统船舶开拓针对氢动力载运装备的检测、维修和培训等业务。同时,完善补贴制度及资金支持,促使融资渠道多样化,通过高新技术船舶专项等补助计划或主题基金持续投资船舶电池、储氢等清洁能源项目,促进技术研发、成果转化和氢能产业链建设。(何  珺

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