船舶是為航運(yùn)業(yè)、海洋開發(fā)及國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的綜合性產(chǎn)業(yè)，對(duì)鋼鐵、石化、紡織等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和擴(kuò)大出口具有較強(qiáng)的帶動(dòng)作用，是國家實(shí)施海洋強(qiáng)國和制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要支撐。

而《中國制造 2025》更是已將高技術(shù)船舶列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。

船舶的傳統(tǒng)動(dòng)力推進(jìn)裝置，如柴油機(jī)、蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等，通過消耗柴油來產(chǎn)生動(dòng)力，存在如下主要問題：

• 燃料能量轉(zhuǎn)換效率低（約35%）； 

• 柴油機(jī)的振動(dòng)噪聲等級(jí)高，極大降低了船舶的舒適度；

• 燃料燃燒產(chǎn)生大量溫室氣體、氮氧化物、硫氧 化物和顆粒物，造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染；

• 化石能源是非可再生能源，而且現(xiàn)有的化石能源儲(chǔ)量有限， 不能支撐人類的持久發(fā)展 。

因此，研究清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的新能源動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)已經(jīng)成為綠色船舶的重要發(fā)展方向。

氫燃料電池是21世紀(jì)綠色動(dòng)力能源技術(shù)制高點(diǎn)，是一種將自身攜帶氫燃料與氧化劑中的化學(xué)能經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、能量密度高、振動(dòng)噪聲低和*等優(yōu)點(diǎn)。

此外，氫是可再生能源，可通過太陽能、風(fēng)能等綠色能源制氫獲得。因此，氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)在船舶上應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)能源高效、*和船舶舒適度提升，是綠色船舶的理想動(dòng)力推進(jìn)裝置，適應(yīng)綠色船舶市場需求。

我國船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)可作為推進(jìn)動(dòng)力和輔助動(dòng)力裝置，應(yīng)用于內(nèi)河、內(nèi)湖和近海的游船和游艇，滿足該類型船舶對(duì)節(jié)能減排、綠色環(huán)保和提升船舶舒適度的需求。

氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)作為推進(jìn)動(dòng)力和輔助動(dòng)力裝置，應(yīng)用于科考船，滿足該類型船舶對(duì)噪聲振動(dòng)及廢氣排放的需求。

氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)作為輔助動(dòng)力裝置，應(yīng)用于頻繁進(jìn)出港口的散貨船和客船，滿足該類型船舶對(duì)降低港口環(huán)境保護(hù)的需求。

近年來，車用氫燃料電池技術(shù)及其配套設(shè)施投入不斷加大，上海汽車集團(tuán)股份有限公司、上汽大通汽車有限公司、鄭州宇通集團(tuán)有限公等國內(nèi)車企先后推出各型號(hào)燃料電池作為發(fā)動(dòng)機(jī)的新能源汽車。

目前，中國船舶重工集團(tuán)第七一二研究所通過承擔(dān)科學(xué)技術(shù)部新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)“快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)”，已攻克30kW級(jí)物流車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的工程化核心技術(shù)。

總體而言，在車用領(lǐng)域，氫燃料電池系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用已具備較好的技術(shù)基礎(chǔ)與投資環(huán)境。相比而言，國內(nèi)船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)研究工作剛起步。

國內(nèi)對(duì)船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)的規(guī)范研究工作主要集中在中國船級(jí)社（CCS）。2017年12月，CCS的《船舶應(yīng)用替代燃料指南》第2篇燃料電池推進(jìn)系統(tǒng)中規(guī)定了燃料電池船舶的各項(xiàng)設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)要求。

國內(nèi)對(duì)船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)的工程化研究工作主要集中在中國船舶重工集團(tuán)第七一二研究所，在氫燃料電池電堆、氫源技術(shù)、控制與能量管理、系統(tǒng)集成等方面取得關(guān)鍵技術(shù)突破。

此外，中國船舶重工集團(tuán)第七一二研究所在電力推進(jìn)系統(tǒng)方面，承擔(dān)了工業(yè)和信息化部“船舶綜合電力推進(jìn)技術(shù)”和“船舶綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)工程化技術(shù)研究”項(xiàng)目、科學(xué)技術(shù)部“船用電力推進(jìn)系統(tǒng)”項(xiàng)目等。

目前，正在承擔(dān)*艘300客位全電動(dòng)客船研制項(xiàng)目，采用高性能鋰電池作為全船動(dòng)力推進(jìn)裝置，后續(xù)將采用氫燃料電池替換鋰電池作為全船動(dòng)力裝置，是國內(nèi)*推出的“*”“環(huán)境友好”綠色動(dòng)力客船。

雖然，近年來我國船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，但與*國家相比仍存在差距：

• 船用氫燃料電池推進(jìn)裝置的戰(zhàn)略與目標(biāo)亟待確立；

• 氫燃料電池船舶領(lǐng)域法規(guī)規(guī)范研究不足；

• 船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)工程化的部分關(guān)鍵技術(shù)有待突破；

• 船用氫燃料電池配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)缺乏。

我國船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展思路與建議

加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，建立國家推動(dòng)機(jī)制

明確氫燃料電池船舶的發(fā)展思路和技術(shù)路線，制定國家發(fā)展氫燃料電池推進(jìn)裝置的戰(zhàn)略與目標(biāo)。

根據(jù)戰(zhàn)略定位與發(fā)展目標(biāo)制定船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)發(fā)展政策與統(tǒng)籌規(guī)劃，建立國家推動(dòng)機(jī)制。

引導(dǎo)行業(yè)、企業(yè)，科研院所、高校及各地方政府的發(fā)展方向，加強(qiáng)組織管理，實(shí)現(xiàn)資源共享，減少資源、投資的浪費(fèi)。

加大對(duì)關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)力度

加大國家及各級(jí)地方政府科研投入，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)工程化的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)：

• 高效率、高可靠和長壽命的氫燃料電池電堆船用化技術(shù)；

• 高安全性、高儲(chǔ)氫密度、高存儲(chǔ)釋放可逆、補(bǔ)給便捷的船用氫源技術(shù)；

• 高緊湊、智能化的大功率氫燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)。

此外，在以企業(yè)自主創(chuàng)新為核心的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作，整合行業(yè)的優(yōu)勢技術(shù)資源和產(chǎn)業(yè)鏈資源，打造技術(shù)yi流的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和技術(shù)人才，提高自主創(chuàng)新能力。

建立燃料電池船舶法規(guī)規(guī)范

以國家相關(guān)規(guī)定為準(zhǔn)繩，聯(lián)he國家海事局相關(guān)部門，重點(diǎn)開展儲(chǔ)氫設(shè)備上船的合規(guī)性分析研究、船用氫源及氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)的安全性分析研究和氫燃料電池船舶風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范研究，逐步建立和完善氫燃料電池船舶法規(guī)規(guī)范。

推廣市場應(yīng)用進(jìn)程

以生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展為，實(shí)現(xiàn)內(nèi)河–近海–遠(yuǎn)洋的逐步示范推廣。

在示范運(yùn)行中，對(duì)裝置可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等進(jìn)行系統(tǒng)考核，推廣自主研發(fā)的裝置，加快氫燃料存儲(chǔ)、補(bǔ)給配套設(shè)施建設(shè)。

同時(shí)，為在全國范圍的示范積累經(jīng)驗(yàn)，盡快推動(dòng)船用氫燃料電池推進(jìn)技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化方向邁進(jìn)。

開展合作，推進(jìn)我國技術(shù)核心競爭力

圍繞船用氫燃料電池推進(jìn)裝置技術(shù)戰(zhàn)略定位與發(fā)展目標(biāo)，積極開展和各相關(guān)機(jī)構(gòu)、組織、企業(yè)的合作，積極開展雙邊或多邊國家政府間的合作。

全面提升科技合作的質(zhì)量，增強(qiáng)我國在船用氫燃料電池推進(jìn)裝置的科技創(chuàng)新能力和核心競爭力。