NIE 2024丨光荣氢能沈晓龙：氢能源在近海领域应用及其数据化治理

以下为沈晓龙演讲要点：

演讲首先介绍了光荣氢能的企业发展历程及核心业务。光荣氢能成立于2014年，定位为中国领先的燃料电池综合科技品牌。公司早在2015年中国氢能产业刚刚兴起时便开始关注氢能技术，并于2016年正式参与氢能行业。公司最初专注于燃料电池及氢能相关的数据监控和系统优化，逐步积累了大量行业经验。到2017年，光荣氢能已开始在车用燃料电池领域取得突破，研发并推广了相关产品。至2021年，公司业务进一步扩展至船舶应用领域，特别是近海船舶的氢燃料电池应用。

目前，光荣氢能已经建立了涵盖从核心零部件设计、研发到下游应用的全产业链。光荣氢能的产品线已广泛应用于车用、船用和固定式发电等领域，具有强耦合性和广泛的市场前景。公司通过持续的技术优化和数据积累，已经形成了一整套覆盖3,000万公里行驶记录和燃料电池运行情况的数据资源，为其在行业内的技术领先地位奠定了坚实的基础。

首先，氢燃料电池技术在近海船舶中的应用具有多方面的优势。传统的船舶在近海领域的应用中，尤其是使用柴油内燃机或燃气轮机时，会将废气和污染物直接排放到海中，不仅导致了碳排放的增加，还对海洋生态系统产生了严重的氮氧化物和硫化物污染。氢燃料电池通过电化学反应发电，反应过程中仅产生水，并且没有任何有害物质排放，成为近海船舶替代传统能源的理想选择。此外，氢燃料电池的反应生成物——水是洁净的，甚至可以直接饮用，这也意味着船舶不再对周边环境造成污染，符合海洋生态保护的要求。其次，与电池驱动的船舶相比，氢燃料电池在加注时间上拥有显著优势。光荣氢能开发的氢燃料电池船舶的加注时间约为7至10分钟，这与传统燃油船舶加油的时间几乎相同，极大程度上保持了船舶原有的操作习惯，并且提升了船舶的运营效率。相比电动船舶动辄数小时的充电时间，氢能船舶的加注效率无疑在实际应用中占据了巨大的优势。同时，传统的内燃机的能源转化效率仅为20%-25%，而氢燃料电池的能源转化效率高达60%。光荣氢能目前正在探索将氢能释放的余热回收再利用，进一步提高能源利用率。通过将这部分热量引入供暖系统，能源转化率甚至可以达到80%-90%。这种高效的能源利用率意味着氢燃料电池在降低能耗的同时，还能为船舶提供更长的续航时间和更强的动力输出，尤其适合长时间作业的近海船舶使用。最后，氢能技术能够有效降低对石油等传统化石燃料的依赖，帮助优化能源结构。国家大力推广氢能的根本原因之一，就是逐渐减少对石油进口的依赖，提升能源安全性。氢能的推广应用，不仅符合国家能源转型的战略需求，还能够通过分布式能源供给系统，进一步减轻石油短缺对能源供应链的影响。

其次，演讲回顾了全球氢动力船舶的发展历程。自2015年起，美国能源部（DOE）率先制定了氢燃料电池应用于船舶的相关方案，标志着氢能在近海领域的应用进入了实质性阶段。日本和韩国等国家也紧随其后，制定了船舶氢能应用的技术标准，并投入大量资源进行示范项目的开发与测试。特别是在日本，传奇社等机构已经推出了气态、液态、物态多体系的氢燃料电池船舶应用标准，推动了氢能在海洋工程船舶中的应用。

在中国，氢燃料电池船舶的研发始于2005年，经过多年的技术积累与发展，已经从最初的小型实验船逐步扩展到湖泊、内河等水文条件较为简单的领域，最终实现了近海船舶的应用。目前，中国的氢动力船舶已经达到500千瓦的系统规模，成功应用于近海作业船只，标志着氢燃料电池技术在中国船舶领域的突破。

光荣氢能在海南省率先推进了氢能船舶的应用，助力海南打造绿色生态岛。海南省的地理位置和海岛特色使得近海船舶成为重要的交通工具。光荣氢能与当地政府合作，完成了首批渔船和游艇的氢能化改造，并取得了中国船级社的认证。这些示范项目不仅标志着光荣氢能在氢能船舶应用中的技术成熟性，也为未来大规模推广提供了技术基础和实际经验。

最后，尽管氢能在近海船舶中的应用前景广阔，但同时也面临着现实挑战。首先，氢气被许多省份仍然归类为危险化学品，因此其储存和加注过程需要更高的安全要求。在船舶加氢过程中，港口的加注设施设计、氢气罐的位置和加压设备的安排等都需要特别注意安全性，这些都对氢燃料电池船舶的应用带来了实际的技术难题。其次，海上环境的波浪和高盐雾状态对燃料电池的性能提出了极大挑战，尤其是燃料电池的水管理和水平衡需要进行特殊设计。此外，海上高盐雾中的离子可能对燃料电池的空气捕捉过程造成污染，为此，光荣氢能专门设计了去离子化系统，以确保燃料电池在恶劣海洋环境中也能稳定运行。最后，各国氢动力船舶的标准尚未统一，尤其是在国际合作中，企业需要适应不同国家的技术要求，增加了标准不一致带来的生产成本和技术难度。光荣氢能通过与国际合作伙伴的深度沟通，积极推动标准化工作，以确保其产品能够符合全球市场的要求。