甲醇氫能船用動(dòng)力在雄安成功試航

1月13日下午，在河北雄安新區，氣溫接近0℃，一艘觀(guān)光船破開(kāi)湖面的薄冰，駛入白洋淀水域。船上搭載的由北京海得利茲新技術(shù)有限公司研制的甲醇重整高溫膜燃料電池增程系統，功率為10千瓦，為觀(guān)光船動(dòng)力電池實(shí)時(shí)提供電能，形成“高溫膜燃料電池+動(dòng)力電池”的混合動(dòng)力系統。這是大興國際氫能示范區企業(yè)在甲醇氫能船用動(dòng)力領(lǐng)域的首次成功試航。

首航過(guò)程中，無(wú)論在起航、巡航還是高負載運行狀態(tài)下混動(dòng)系統均能快速響應，穩定提供電能支持。海得利茲甲醇重整高溫膜燃料電池技術(shù)使用甲醇作為燃料，甲醇通過(guò)重整成為粗氫后直接通過(guò)高溫膜燃料電池，產(chǎn)生電能和熱能，可以實(shí)時(shí)為動(dòng)力電池充電增程，極大提高電動(dòng)船舶續航里程。

記者了解到，世界上第一艘甲醇動(dòng)力改造渡輪于2015年投入運營(yíng)，掀起研發(fā)甲醇燃料船的浪潮。國際海事組織于2022年正式批準將甲醇作為船用燃料，中國船級社同年發(fā)布《船舶應用甲醇燃料指南》，2023年全球甲醇行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布了首份《船用甲醇燃料指南》。

2023年，我國首艘甲醇雙燃料動(dòng)力綠色船舶在中國船舶集團旗下廣船國際交付，最高可減少75%的碳排放、15%的氮排放和99%的硫及顆粒物排放。2024年11月，國內首艘綠色甲醇船舶“國能長(cháng)江01”正式投入運營(yíng)，但使用的并非甲醇氫能技術(shù)路線(xiàn)。

據海運行業(yè)媒體報道，2025年，國際頭部航運公司馬士基將接收18艘大型雙燃料甲醇船，其他國際航運公司也紛紛訂購甲醇航船。馬士基還投資1.7億歐元于甲醇氫能技術(shù)路線(xiàn)，擬在2026年進(jìn)行大噸位船下水試航，充分展示了對該技術(shù)路線(xiàn)的信心與決心。

“甲醇作為液態(tài)氫源方便儲運及加注，比液化氣、柴油更加環(huán)保，全生命周期使用相比傳統柴油發(fā)動(dòng)機可減少碳排放42%以上。”海得利茲總經(jīng)理郭志斌介紹，甲醇氫能燃料電池船用動(dòng)力系統發(fā)電效率不低于42%，綜合電熱效率超過(guò)90%，具有較高能源利用率。

據介紹，首航船使用10千瓦發(fā)電系統，還可以通過(guò)模塊級聯(lián)形成更大功率系統，以滿(mǎn)足各類(lèi)船舶動(dòng)力需求。該混動(dòng)系統可在最低-40℃下正常運行，余熱可供船艙供暖或熱水使用，度電熱成本僅在0.8～1.2元，具有很高性?xún)r(jià)比。

中和新興能源研究院院長(cháng)楊軍表示，航運業(yè)是碳排放大戶(hù)，清潔能源是航運業(yè)脫碳的關(guān)鍵，在內河船運工具能源轉型中，純電船舶較氫燃料電池船舶先行一步。但是，與電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展類(lèi)似，電動(dòng)船舶若要正常運營(yíng)，還需建設完備的充電設施?，F有的岸電設施有限，且存在容量不足、電制不同以及設備兼容性、充電速度等問(wèn)題。

“氫燃料電池船舶也是路線(xiàn)之一，除具備船舶電動(dòng)化優(yōu)勢外，其較高的能量密度和快速補給能量的特性，決定了氫燃料電池船可以航行得更遠、更久，但目前適用于船舶的加氫設施仍是制約推廣的一大障礙。”楊軍認為，海得利茲此次成功試航，極大程度解決了這一核心問(wèn)題，相較于純氫，甲醇在儲運環(huán)節更為便利，未來(lái)隨著(zhù)綠色甲醇規模不斷擴大，成本大幅降低，該類(lèi)產(chǎn)品將在新一代內河船舶、近海船舶市場(chǎng)中，擁有巨大的發(fā)展前景。

郭志斌表示，隨著(zhù)全球對碳中和目標的持續推動(dòng)，清潔、低碳能源在航運領(lǐng)域的應用成為行業(yè)發(fā)展趨勢。此次首航成功，為甲醇燃料電池技術(shù)在船舶領(lǐng)域的推廣應用奠定了堅實(shí)的基礎，“不僅為綠色航運提供了新的解決方案，也為未來(lái)低碳航運發(fā)展提供了新的可能。”

據透露，下一步，海得利茲將運用該技術(shù)在3000噸級內河船舶示范，持續優(yōu)化大功率系統，在國內率先打造千噸級甲醇氫能高溫膜燃料電池混合船用動(dòng)力系統，助力甲醇氫能船用動(dòng)力規?；c商業(yè)化發(fā)展。此外，海得利茲高效的甲醇制加氫一體化技術(shù)，還將為河道沿岸分布式現場(chǎng)制加氫提供解決方案，推動(dòng)清潔能源技術(shù)的多場(chǎng)景落地應用，共同推動(dòng)全球航運業(yè)綠色轉型。