上海首创氢动力货船突破瓶颈

“氢内燃机+有机液态储氢”动力系统岸基联调联试综合平台 刘一洲 摄

本报讯（记者 马亚宁）内河航运是我国黄金水道，却长期被柴油发动机的黑烟与碳排放困扰；氢能船代表绿色未来，却一直卡在储氢难、运输危、加注贵三大堵点上。如今，一项来自上海的原创技术，正在逐一破解氢能船运的技术难关，让新能源绿色航运从概念走向现实。

昨天，记者从上海市科委获悉，由华灿科船舶技术（上海）有限公司首创的800吨级内河氢内燃机船舶关键技术系统方案取得全面突破。目前，整套氢“内燃机+液态氢油”动力系统联调联试已完成陆上联调联试，并通过中国船级社专家现场验证，全球首艘示范船计划2026年12月下水。不久的将来，长江、黄浦江及更多内河航道上，有望出现一批不烧柴油、只载“氢油”、行驶零排放的绿色轮船。

“很多人以为氢能船推不动，是因为造不出氢。其实恰恰相反，现在最大的瓶颈不在制氢，而在储存、运输和加注。”该公司总工程师袁毅解释说，传统高压气态储氢安全风险高、运输效率极低，一辆30吨的大型槽车，真正能运送的氢气不足500公斤，还要全程高压防护、严格危化品管理，不仅成本高昂，也难以在内河沿线大面积推广。与此同时，纯电动船舶需要装载大量电池，严重挤占载货空间，续航能力有限；燃料电池船舶则对氢气纯度要求极高，必须达到99.99%的“超高纯”标准，相当于只吃“精细粮”，设备成本与运维门槛居高不下，很难适应内河船舶长期重载、低成本运营的现实需求。

一面是技术路径不通，一面是航道绿色转型迫在眉睫。我国内河航运年运输量已接近50亿吨，新能源渗透率却不足1%，传统柴油船仍是绝对主力。目前，内河航运能源转型的新能源船舶动力系统的技术路线以天然气、纯电、氢燃料电池驱动为主要动力源，天然气船、纯电船、氢燃料电池船的内河航运推广应用在实际过程中具有很大的局限性。如果能破解这个难题，就意味着拥有新市场。

作为一家民营企业，华灿科技术团队选择了用技术撬动市场，提出了一个全新的解题思路：氢内燃机发电增程+有机液态储氢的闭环氢能成套技术系统。“我们这条船，既不是燃料电池船，也不是传统内燃机直接驱动螺旋桨，而是氢内燃机发电、电机驱动的增程式电动船。”袁毅详细地解释了氢能在一艘货轮里跑通的“能量闭环”——货轮出发前，将加注一种黄色的油状液体，其“性情”稳定，不容易燃烧。氢气就被稳定“搭载”在这种特殊的有机液态介质中，以“氢油”的形态实现常温常压储存与运输；运抵船上后，通过催化脱氢装置将氢气释放出来，再经过专用螺杆压缩机稳压增压，送入氢内燃机燃烧带动发电机产生电能；电力供给动力电池与推进电机，最终以电动方式驱动船舶平稳航行。

更具创新价值的是，氢内燃机工作时一方面产生电能驱动轮船，一方面产生400℃以上的尾气余热，余热会被回收利用，为脱氢装置提供200℃—220℃的反应热源，氢气就会源源不断地从“氢油”中释放出来，让货船在绝大多数工况下的能源实现自给自足，形成高效闭环的能源循环，无需任何传统能源的支撑。在航行全程中，氢能船舶实现了零碳排放、零硫排放、近零颗粒物排放，真正做到绿色清洁。

从关键数据来看，整套系统在同等运输条件下，储运效率比传统高压气态储氢高出一倍，30吨槽车可运输等效1.5吨氢气的储氢介质；800吨级内河货船搭载14吨氢油，即可实现约1000公里续航，完全满足上海至武汉等长江干线往返运营需求。与其他技术路线相比，氢内燃机仅需95%以上氢气纯度就能稳定工作，对燃料适应性更强。而且，系统可直接对现有柴油船、天然气船进行动力改造，无需重新设计船体，船员操控体验与传统船舶基本一致，可实现“无感切换”绿色动力。

据悉，800吨级采用“氢内燃机+有机液态储氢”动力系统的内河航运船舶已计划开工建造。在上海市科学技术委员会、上海市交通委员会、中国船级社上海分社的支持推动下，华灿科参照氢燃料电池船舶、天然气船舶、电动船舶、甲醇船舶现行的各项法规标准，组织各参研单位协同攻关，最终完成了总吨位与动力系统高度匹配，运行更高效、更安全、更经济，且市场定价具备可操作性的内河航运船舶研发。