賽迪報告:我國氫動力船舶產(chǎn)業(yè)方興未艾
氫能是公認的消除航運中溫室氣體排放的未來燃料之一。鑒于綠色氫、氨和甲醇等清潔燃料船舶尚未大規(guī)模供應(yīng),百億級氫動力船舶產(chǎn)業(yè)藍海尚待挖掘,各國政府競相布局,助推氫能技術(shù)應(yīng)用,并加快氫動力船舶生產(chǎn)步伐。
賽迪研究院先進制造業(yè)研究中心近日發(fā)布報告指出,我國氫動力船舶行業(yè)起步較晚,正在積極探索氫燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用。為了加速布局氫動力船舶產(chǎn)業(yè)鏈,實現(xiàn)“彎道超車”,我國需要做好頂層設(shè)計,開展產(chǎn)業(yè)協(xié)同,完善氫能及氫動力船舶的應(yīng)用規(guī)范及配套。
歐日美領(lǐng)先布局
報告稱,目前,歐盟、日本和美國等發(fā)達國家和地區(qū)已經(jīng)掌握了與氫能和燃料電池相關(guān)的核心技術(shù),開始實施包括氫動力船舶在內(nèi)的多項示范項目,搶先推進氫動力船舶制造的產(chǎn)業(yè)化與商業(yè)化。
歐盟最早實施氫能源戰(zhàn)略部署,由各國政府推動氫動力船舶用燃料電池技術(shù)研發(fā)及示范,搶先占據(jù)全球產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)制高點。2020年《歐盟氫能戰(zhàn)略》正式發(fā)布,覆蓋制氫、儲氫和運氫全產(chǎn)業(yè)鏈,以及現(xiàn)有天然氣基礎(chǔ)設(shè)施、碳捕獲和封存技術(shù),總投資超過4500億歐元。在氫動力船舶技術(shù)開發(fā)方面,歐盟將燃料電池和儲能技術(shù)作為戰(zhàn)略高新技術(shù),通過多個投資項目促進相關(guān)終端應(yīng)用。在氫動力船舶配套建設(shè)方面,歐盟計劃2030年建成開放的氫市場,滿足氫動力船舶對港口、碼頭、加氫站網(wǎng)絡(luò)和大型儲氫設(shè)備的需求。此外,德國、挪威和法國政府還大力推動建立能源仿真實驗室,并在能源基金框架下加大對氫能技術(shù)與基建的補貼。
日本積極開展產(chǎn)業(yè)協(xié)同,著力于大型遠洋氫動力船舶及發(fā)動機研發(fā),整體構(gòu)建氫動力船舶全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)桨l(fā)展。2021年8月,川崎重工、洋馬動力和日本發(fā)動機公司聯(lián)合成立HyEng公司,致力于開發(fā)船用氫動力發(fā)動機系統(tǒng),為氫燃料供應(yīng)系統(tǒng)制定國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,以及維護和運營氫燃料發(fā)動機示范設(shè)施等。為推動氫能源社會化應(yīng)用,川崎重工、日本巖谷材料等公司共同組建“零碳氫能源供應(yīng)鏈技術(shù)研究協(xié)會(HYSTRA)”,開展氫能源應(yīng)用、液氫運輸存儲等技術(shù)研發(fā),完成了液化氫“制造-運輸-卸載-存儲”的全產(chǎn)業(yè)鏈實證實驗,預(yù)計將在2030年達成氫能源供應(yīng)鏈商業(yè)化目標(biāo)。
美國錨定氫能商業(yè)化,以氫能技術(shù)為先導(dǎo)反哺氫動力船舶應(yīng)用,占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈源頭和價值鏈較高層級。美國政府重點關(guān)注綠氫技術(shù)、氫能燃料電池技術(shù)等研發(fā),并設(shè)定了發(fā)展氫能的技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)。在液氫生產(chǎn)規(guī)模、價格等方面,美國一直占據(jù)絕對優(yōu)勢。2021年美國能源部啟動“氫能攻關(guān)”計劃,其目標(biāo)是未來10年可再生能源制氫價格降低80%至1美元/千克左右,清潔氫能產(chǎn)量增加5倍。同時,2022年美國政府還撥款80億美元用于墨西哥灣等4個“氫能樞紐”的開發(fā)建設(shè)。
政府主導(dǎo) 企業(yè)協(xié)同
除了分析歐盟、日本和美國的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,賽迪研究院還在報告中總結(jié)了上述地區(qū)在發(fā)展氫動力船舶方面的3點先進經(jīng)驗。
首先,政府主導(dǎo)推動建立了氫能技術(shù)企業(yè)和船舶制造企業(yè)協(xié)同機制。例如,日本的氫燃料站聯(lián)盟(Japan H2Mobility)橫跨政府、企業(yè)、金融和學(xué)術(shù)界,囊括產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié),樹立了氫能產(chǎn)業(yè)協(xié)同推進的樣板。再比如,在國際產(chǎn)業(yè)協(xié)同上,美國燃料電池公司Bloom Energy、法國大西洋造船廠和地中海油輪三方共同調(diào)試SOFC輔助動力系統(tǒng),推進船用大功率燃料電池運營。
其次,設(shè)立產(chǎn)業(yè)支撐平臺,促進氫動力船舶相關(guān)配套完善和跨行業(yè)跨專業(yè)合作。一方面,依托新平臺制定并完善氫動力船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用規(guī)范。比如,日本成立氫燃料發(fā)動機商業(yè)化公司HYENG,開展關(guān)鍵基礎(chǔ)共性技術(shù)研究,制定行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則規(guī)范。另一方面,牽頭搭建配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加速氫動力船舶應(yīng)用。比如,日本組建零碳氫能源供應(yīng)鏈技術(shù)研究協(xié)會(HYSTRA),專門推動氫能源在日本實現(xiàn)社會化應(yīng)用,尤其是推進大型船舶用氫燃料發(fā)動機,包括船用主機、輔機和發(fā)電機等產(chǎn)品的開發(fā)和實用化進程。
此外,發(fā)揮綠色主題基金對氫動力船舶研發(fā)的支持作用。德國、挪威和日本等氫動力船舶制造強國均在政府層面設(shè)立了綠色創(chuàng)新基金,從需求端強力支持企業(yè)獲得技術(shù)和資金,鼓勵投資、創(chuàng)新和應(yīng)用。國際航運工會等9大航運組織支持聯(lián)合國國際海事組織成立了50億美元的研發(fā)基金,該基金由航運組織與成員國政府共同使用,支持日本、新加坡、希臘和瑞士等國家開展船舶零碳技術(shù)應(yīng)用研發(fā)。
頂層設(shè)計有待完善
目前,國產(chǎn)船用燃料電池系列(TWZFCSZ)已獲得中國船級社權(quán)威認證,這開啟了我國船用氫動力燃料電池的商業(yè)化道路。但總體來說,我國現(xiàn)有船用加氫儲氫等關(guān)鍵技術(shù)仍處于前期探索階段,示范應(yīng)用和配套設(shè)施比較薄弱,氫動力船舶要真正駛向“藍海”還需要多方協(xié)力推動。基于此,賽迪研究院建議從以下3個方面入手,關(guān)注氫動力船舶的創(chuàng)新發(fā)展,推動產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期。
一是提前做好戰(zhàn)略規(guī)劃,兼顧自主創(chuàng)新與對外合作。首先要完善頂層設(shè)計,結(jié)合我國氫動力船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃進行布局,鼓勵地方合理開展區(qū)域示范,推動多元化技術(shù)應(yīng)用,明晰適應(yīng)國情的氫動力船舶應(yīng)用場景,可按照“先內(nèi)河/湖泊、再近海、最后遠洋”的發(fā)展次序,梯次推進技術(shù)攻關(guān)、裝備研制和應(yīng)用示范。同時,密切關(guān)注歐盟、日本、美國、韓國等國家和地區(qū)在氫能領(lǐng)域的研發(fā)及應(yīng)用動向,警惕未來可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn),尋求潛在的合作機會。
二是開展跨行業(yè)跨專業(yè)協(xié)作,集聚優(yōu)勢資源推動技術(shù)研發(fā)。一方面,探索建立產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同模式,系統(tǒng)發(fā)揮船級社、造船企業(yè)、科研院所和高校的差異化優(yōu)勢,以行業(yè)聯(lián)盟為引導(dǎo),以企業(yè)為主體,以平臺為支撐,協(xié)同實施氫動力船舶裝備技術(shù)研發(fā)、設(shè)計制造、示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化推廣。另一方面,構(gòu)建多層次多元化創(chuàng)新平臺,加快建設(shè)重點實驗室、前沿交叉研究平臺,牽頭搭建氫能產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權(quán)、氫能產(chǎn)品檢測及認證綜合服務(wù)等支撐平臺,制定并完善相關(guān)船舶應(yīng)用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
三是統(tǒng)籌推進應(yīng)用規(guī)范及配套設(shè)施,強化資金支持。聯(lián)合制造業(yè)、交通運輸業(yè)等相關(guān)部門開展能源需求演變態(tài)勢論證,統(tǒng)籌氫能綜合應(yīng)用格局、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等專項規(guī)劃。同步支持傳統(tǒng)船舶開拓針對氫動力載運裝備的檢測、維修和培訓(xùn)等業(yè)務(wù)。同時,完善補貼制度及資金支持,促使融資渠道多樣化,通過高新技術(shù)船舶專項等補助計劃或主題基金持續(xù)投資船舶電池、儲氫等清潔能源項目,促進技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和氫能產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。(何 珺)