随着航运业向脱碳迈进，氢气作为更清洁、更可持续的海上运输的关键解决方案越来越受到关注。由于航运业约占全球温室气体排放量的3%，由于氢气技术的最新进展，大幅削减这一数字的机会比以往任何时候都更有希望。国际海事组织（IMO）的目标是到2050年实现净零排放，氢气被证明是一种可行的选择，特别是对于短途海运、渡轮和在可预测路线上行驶的服务船。在过去的几年里，氢的潜力已经从理论转变为现实。
虽然仍处于航运业应用的早期阶段，但其作为可扩展和可靠燃料来源的可行性正在稳步增长，为船舶提供了一种实用的解决方案，同时减少了环境足迹。当氢气适合海运时
氢气越来越被认为是船舶电池的补充解决方案，这些船舶需要的能量比单独使用电池提供的能量更多，但不需要深海运输所需的续航里程。沿海和内陆船舶，包括渡轮、工作船和海上支援船，是氢推进系统的理想选择。
这些船舶在一致的点对点航线上运行，在那里可以集中加氢基础设施，使运营更加可行。氢气可以以各种形式使用，最常见的是压缩气体或液体，提供了适应不同船型和操作要求的灵活性。虽然液化氢的体积能量密度高于压缩氢，但必须将其冷却至-253°C才能保持液态。当用于燃料电池时，氢气在运行过程中不会产生直接的温室气体（GHG）排放。
如果使用可再生能源发电，生命周期温室气体排放量最小，主要限于运输和配送——即使如此，只有在使用化石燃料驱动的卡车进行运输时才会发生排放。尽管其在海事领域的应用相对较晚，但开创性的氢气项目正在展示其可行性和优势。它还提供了一些额外的好处，例如减少噪音污染——因为氢燃料电池没有运动部件，并且运行安静，减少了空气污染，提高了可持续性，同时最大限度地减少了对海洋生态系统的破坏。
尽管其在海事领域的应用相对较晚，但开创性的氢气项目正在展示其可行性和优势。一个例子是旧金山的一艘70英尺、75人的Sea Change渡轮，这是一艘氢动力双体船，于今年7月投入使用。Hexagon Purus为这个具有里程碑意义的项目提供了储氢系统，展示了氢气为客运渡轮提供清洁、高效能源的能力。挪威还在几个氢气项目上处于领先地位，包括渡轮和工作船。
Norled的氢动力渡轮MF Hydra于2021年下水，是世界上第一艘使用液氢航行的船只。挪威水产养殖业船舶供应商Moen Marin是另一家为其服务于养鱼场的工作船采用储氢系统的先驱。这些项目的成功鼓励了全球船东的进一步投资和兴趣。政策支持和经济转变
尽管绿色氢的成本仍高于传统化石燃料，但单位政策旨在加快降低成本。
在美国，《通胀削减法案》提供了激励措施，旨在到2030年将氢气成本降至1美元/千克氢气。同样，欧盟氢能银行正在欧洲各地推广绿色氢的生产和分销。今年4月，它向欧洲的七个可再生能源项目授予了近7.2亿欧元，这些项目计划在未来10年内生产158万吨可再生氢气。第二次拍卖将于今年12月宣布，预算为12亿欧元。这些举措对于缩小氢气和传统燃料之间的差距至关重要，使氢气成为船舶运营商更具成本竞争力的选择。
根据DNV的《2024年能源转型展望》，到2050年，生产氢气的成本将平均降至2美元/千克氢气左右，一些项目的成本将低于1美元/千克H2。逐步降低成本，再加上单位补贴，将有助于将氢气定位为海运业经济上可行的解决方案。海洋氢的关键加速器之一是基础设施建设取得的稳步进展。海洋氢的关键加速器之一是基础设施建设取得的稳步进展。欧洲港口正在引领这一潮流。
欧洲最大的港口鹿特丹港正在建立一个氢气进口码头，以满足对绿色氢气日益增长的需求。到2030年，该港口计划每年分配460万吨氢气，约占欧盟预计氢气总消费量的13%。同样，安特卫普-布鲁日将自己定位为氢气进口、生产和分销的关键枢纽。在挪威，Ocean Hyway Cluster的HyInfra项目旨在开发专门用于海上的氢燃料基础设施。目前，仅在挪威就有五个海上船舶加氢站正在运营或建设中。
推动氢气发展的技术进步
随着氢气应用的加速，技术创新也在跟上步伐。根据零排放船舶技术协会（ZESTAs）的数据，燃料电池已被用于海船，包括客船和潜艇，已有30多年的历史。多兆瓦（MW）燃料电池目前用于在固定应用中发电，超过1MW的系统在港口海洋环境中使用了十多年。用于海上应用的氢燃料电池已经商业化，基于经过验证的成熟技术，多年来已成功应用于汽车、重型运输和工业固定领域。
混合动力系统也正在成为一种临时解决方案，使船舶能够将氢燃料与电池或传统燃料等其他能源相结合。这些混合动力系统能够更平稳地过渡到氢气，并帮助操作员在不中断操作的情况下管理轮班。随着船舶设计的不断发展，氢燃料电池和储罐的集成变得越来越无缝，为能够最大限度地发挥氢气潜力的新型船舶打开了大门。氢为海运业脱碳提供了一条明确的道路。
其中一个例子是绿色和平组织新的75米长的船只，该船采用了先进的绿色技术，包括氢气和电子甲醇动力系统。Hexagon Purus Maritime将为该船提供压缩氢燃料系统，该船由Freire船厂建造，由Dykstra设计。该船将通过2000多平方米的帆、电池组和太阳能电池板利用风能和太阳能。它还将配备先进的电力系统，能够使用绿色氢气和电子甲醇来满足其剩余的能源需求。
展望未来，氢气为海运业脱碳提供了一条明确的道路。随着越来越多的船舶采用氢燃料电池，氢基础设施不断扩大，氢动力船舶可能成为常态而不是例外，为全球航运生态系统做出贡献，使其更清洁、更有弹性，并与世界气候目标保持一致。