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氢电PK锂电:三峡氢舟1号——全国首艘CCS级氢能船舶开建启示

氢云链| 2022-5-11 15:59 阅读 2594 评论 0

在“双碳”背景下,2022年交通运输领域去碳化工作进一步深入。无论乘用车还是商用车,新能源汽车渗透率都在快速提升。

车用领域之外,船舶领域的电动化也开始加速。无论是纯电动船舶还是氢能船舶,都开始从图纸走向码头,在实践中探讨其在技术、经济上的可行性。

近日,搭载中国船舶第七一二所氢能源动力系统的“三峡氢舟1号”技术线建造首次会议圆满召开,标志着我国首艘入级CCS氢燃料电池动力工作船正式转入建造阶段。该船总长49.9m,船宽10.4m,最大航速28km/h,采用500kw级氢燃料电堆,经济航速下最高续航里程可达200km。

氢电PK锂电:三峡氢舟1号——全国首艘CCS级氢能船舶开建启示

比较而言,锂电船舶的推进速度似乎更快。今年3月,由中国船级社(CCS)审图和执行建造检验的全球最大电池容量纯电池动力船“长江三峡1”在宜昌顺利交付。该船采用世界顶级标准的船用动力磷酸铁锂电池系统,配备7.5兆瓦时船用动力电池,是目前全球最大电池容量纯电池动力船舶。

船舶电动化是大势所趋,氢船与锂船也正在同一时间段起跑,氢锂之争一路从汽车领域延伸到了船舶领域。产业关注的是,船舶电动化技术路线会呈现什么样的路径?锂电能否在船舶领域复制汽车领域的成功?氢能产业是否应当提高对船舶应用的重视?

一、四大原因,氢船难被锂船替代

氢云链认为,尽管锂电产业链更成熟,但由于技术成熟度、场景匹配程度等原因,纯电动船舶很难依靠产业链优势在发展速度上再次取得大幅领先。

(1)氢船锂船技术成熟度接近。国内在新能源汽车上“先锂后氢”的一个主要原因是锂电池技术与国外的差距要较燃料电池相对小,产业链更成熟,发展相对更快,存在弯道超车的可能。如今氢燃料电池技术逐步走向产业化,同时各国在船舶电动化领域差距不大,更强调技术的成熟度与可行性,纯电动船舶的产业链成熟的优势难以体现。

(2)船用领域对技术适配度要求高。船用领域由于其使用场景的特殊性,对比车用领域更强调技术匹配,船舶中“可锂可氢”的交叉应用领域相对较少,尤其在长途、重载、长时间三类场景下,锂电动力船难以满足需求。因此,新能源船舶发展路径上不会延续汽车领域“先锂后氢”的情况,也没有“谁先谁后”的说法,只有针对各自适用的场景开展试点的先后顺序,技术方案成熟一个示范一个,互相替代的可能性不大。

(3)国际范围能更看好氢船发展。2010年前后国际上燃料电池汽车开发不顺利,同时纯电动汽车在实践与宣传上占据了优势,对国内在进行技术路线选择时产生了重要的影响。但在船用领域,国际上更看好氢及氢基能源(如氨)的前景。

(4)天然气船舶为氢船进行了前期探索。天然气动力船舶近年来在国内的示范应用,对加气站建设、船舶过闸、船舶靠港等一系列安全管理上的问题进行了探索,加快了氢能船舶标准的建立速度,如近期中国船级社发布了《氢燃料电池动力船舶技术与检验暂行规则(2022)》和《氢燃料电池》《氢气瓶》《重整装置》等相关标准。这扫清了大量氢船发展的障碍,不需要再大量重复氢能汽车上面经历过的管理难题。

总体而言,锂电和氢电两条技术路线在船舶应用的起点差距不大,各有适用的场景;氢能产业化拐点临近,技术扩散正在加速;国际产业舆论有利于氢船发展;天然气动力船为氢船进行了前期探索。这四个因素叠加后将大概率缩短氢燃料电池上船和电动船示范应用的时间表,进而缩短产业化落地时间,有望在5-8年内推动氢能船舶的规模化示范应用。

二、电动船市场前景广阔,需要提高重视程度

2025年氢船市场可达百亿。据了解,世界范围内,船舶用燃料电池的市场容量大约有160GW。根据交通运输部水科院的数据和专家预计,2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘,氢燃料电池系统市场规模将达到200亿元。

纯电动船舶侧面验证了电动船市场规模。锂电上船在前些年受到重视的原因,除了环保政策外,也在于纯电动船舶需要装载大量的电池,能够消耗彼时大量过剩的电池产能。从两个方面考虑,氢船的市场规模都十分可观,有利于推动氢能及燃料电池产业规模效应的形成。

目前,国内燃料电池船舶也有了一定的示范经验可依,部分沿海地区也把燃料电池船舶纳入了氢能产业发展规划中,深圳、舟山等地区甚至明确了示范数量,部分企业也基于大功率车用燃料电池平台发展出船用燃料电池产品,但“重车轻船”的情况仍未扭转,需要进一步提高重视程度。

此外,国际上氢船的开发与示范速度也在加快,国内船舶产业需要紧跟步伐,避免在起跑线上就出现明显的落后。

小结

中国作为造船大国、船舶保有量大国、航运大国,必须跟上国际船舶电动化发展脚步,抓住船舶电动化转型发展机会,发挥与国内燃料电池汽车市场协同优势,利用国内燃料电池汽车产业发展基础,快速形成燃料电池船舶的实践项目,制定各类标准、探索产业化技术和模式,打造零碳、绿色电动船舶大国

编辑:风氢扬 校对:氢氢我心 审核:氢云小仙女

来源:氢云链

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