五、主要造船國正在加快燃料電池動力船舶研發

燃料電池的眾多優點吸引了歐美及日韓海事業界的極大關注和不斷探索。尤其是2018年以來，在IMO頗具雄心的溫室氣體減排目標下，燃料電池憑借其極高的能量轉換效率和燃料類型的巨大靈活性，成為企業開展低碳/零碳船舶研發的重要方向。

歐美國家長期關注和持續開展燃料電池船舶的研發試驗。

2000年以來，在歐盟、德國、美國等相關科研項目的持續支持下，歐美相關機構和企業開展的燃料電池實船應用案例超過30項。上述項目中，船用PEMFC超過20項，應用方式包括作為船舶的輔助發電單元、輔助推進和主推進等多個方面，積累了大量工程試驗數據，形成了可觀的燃料電池船舶設計和系統集成成果。

歐洲SOFC項目近年來明顯增多，地中海郵輪為一艘正在建造的20萬總噸豪華郵輪安裝美國Bloom Energy提供的以LNG為燃料的SOFC發電系統，并將SOFC作為其未來零碳戰略的重要方向；阿法拉伐正在參與由丹麥支持的SOFC4 Maritime項目，探索SOFC完全替代船舶內燃機的可行性。

日本擁有較好的燃料電池技術基礎，近期開始加快燃料電池船舶的研發。

日本企業長期深耕燃料電池領域，尤其是在車用PEMFC技術方面處于世界領先地位，SOFC在家庭熱電聯產領域也形成了較大的市場規模，但在燃料電池船舶方面發展相對緩慢。2018年以來，日本政府和企業開始加快燃料電池船舶的研發。2019年日本洋馬使用豐田燃料電池汽車的組件，在試驗船上開發和測試船用氫燃料電池系統。

2020年，日本郵船、東芝能源系統公司、川崎重工、ClassNK和ENEOS宣布合作開發氫燃料電池船舶。2021年，該項目獲得日本新能源和工業技術發展組織(NEDO)管理的日本政府綠色創新基金的支持。該項目計劃于2023年建造一艘150噸級試驗船，重點驗證大功率船舶燃料電池系統的實現與操作技術、燃料電池與蓄電池相結合的能源管理系統(EMS)等工程技術問題。

韓國三大造船企業掀起了SOFC替代低速機的研發競賽。

2018年以來，韓國三大造船企業不約而同的開展了SOFC替代內燃機的船舶研發項目。

三星重工選擇與Bloom Energy合作，先后開發了SOFC替代發電機的阿芙拉型原油船，SOFC完全替代內燃機的 LNG 船初步設計，均獲得DNV的原則性批復；Bloom Energy的船用SOFC產品還獲得了ABS概念驗證成熟度聲明。

現代重工和大宇造船海洋則選擇與斗山燃料電池公司及英國Ceres Power合作，開發了SOFC替代發電機的VLCC，相關SOFC系統獲得ABS原則性批復。

韓國船廠在燃料電池船舶動力標準化方面展開了布局。

2021年，三星重工在其SOFC動力LNG船初步設計獲DNV原則認可時明確表示，公司將引領燃料電池對船用內燃機的完全替代和燃料電池推進系統的國際標準化。

2022年2月，大宇造船海洋與KR、STX Engine簽署協議，聯合開展“固體氧化物燃料電池的技術標準化和商業化”，旨在通過共享技術資源，促進未來船舶動力系統的變革。

六、中國船舶企業對燃料電池動力船舶的研發亟待加強

當前國際海事業在探討航運去碳化的解決方案時，迫于緊迫的公約制定與履約時間限制，不得不從最易實現的方案中進行選擇，并且主要依托成熟的供應體系和工業基礎，因此未來五年將會出現以氨、甲醇等為替代燃料的新型內燃機接續原來的柴油發動機作為船舶的主動力選擇。

但在去碳化背景下，疊加智能化航運、水下噪聲治理等要求，航運全電化將呈現出新的生命力，燃料電池發展應用具有極強的想象空間。

目前，我國已經掀起了PEMFC研發熱潮，目標市場仍主要集中在汽車領域，整體技術水平與國外企業存在一定差距；SOFC目前研究尚處于起步階段。

我國燃料電池動力船舶的研發進度相較歐美也存在明顯落后的情況，目前僅中國船舶集團712所推出了500kW級船用PEM燃料電池系統，全行業在燃料電池動力船舶方面的研發工作亟待加強。

一是加快大型燃料電池動力船舶的設計研發和專利布局。

大型燃料電池動力船舶設計的關鍵是電池系統集成和動力系統布置。國外船企已在開展相關標準和專利布局。一旦燃料電池動力船舶市場成熟，我國船舶工業將可能處于被動的局面。

二是加快燃料電池船舶動力系統設備的合作研發。

大型燃料電池動力船舶涉及PEMFC技術，SOFC技術，直流組網技術，直流電驅技術以及相關用電設備、轉換設備、控制系統、儲能單元等，船舶工業企業在上述多數領域與國外均存在較大差距，亟需進一步聯合燃料電池企業、電機企業、電力系統相關企業（如國網、中車等）以及高校等研究機構開展合作研發，促進各設備間協同優化，并逐步形成自主品牌。

三是急需推出持續性的政策支持措施。

交通部海事局已經發布了《氫燃料電池動力船舶技術與檢驗暫行規則(2022)》，中國船級社已經發布了《氫燃料電池》《氫氣瓶》《重整裝置》三份產品檢驗指南，并即將發布《船舶應用燃料電池發電裝置指南》，這些措施對我國燃料電池動力船舶的發展起到積極引導作用。

燃料電池雖然存在對內燃機的替代潛力，但在國際規則、技術成熟度、產業鏈建設等方面仍需要一段時間，這也為我國燃料電池船舶的發展爭取了時間窗口。

研究和出臺相關研發支持政策和市場推廣政策，為我國燃料電池動力船舶起步創造良好的政策環境，是加速推動燃料電池船舶技術發展和市場推廣的重要保障，并將有利推動中國在船舶動力領域原創技術的群體性突破，進而在新一輪國際船舶動力競賽中取得主動權。