国内首艘!2000吨级氢动力集散两用船吉水,工程师拆解技术密码

南方+

7月16日,全国首艘2000吨级氢动力集散两用船“云韬一号”吉水仪式在肇庆举行。“云韬一号”由广东云韬氢能科技有限公司联合中国船舶集团正向研发打造,填补了国内大吨位重载氢动力船舶技术空白,适配内河大宗货运场景。

近期,云韬氢能实现了三大突破:全国最大2000吨级氢动力船舶“云韬一号”吉水、全国首个中国氢能船舶产业创新联合体成立、全场景氢能新品首发,形成“制—储—输—用”全链条及海陆空全覆盖的产品矩阵。日前,记者对话云韬氢能船舶资深工程师邓家棋,拆解三大突破背后的技术密码。

吉水仪式。

实现船用氢能系统

独立、严苛、可追溯研发管理

南方+:2000吨级氢动力船舶“云韬一号”吉水,这是全国最大吨位。从研发设计角度,船舶氢动力系统与车用系统相比,最核心的差异点和难点分别是什么?

邓家棋:简单来说,车用是间歇工况、船用是重载长时稳态工况,两者技术逻辑完全不一样。2000吨级大船需要大功率多机组并联,连续十几个小时运行,设计寿命是30000小时。同时船舶高湿、高盐、持续摇摆,对系统稳定性、密封性、防腐性要求严苛得多。

最大研发难点,一是多台燃料电池机组协同控载、均衡出力、故障冗余;二是船体倾斜摇摆下,解决电堆水热、供气不稳的问题;三是大容量船用储氢要同时满足长续航、船体稳定性和密闭空间内氢气防爆安全,是车用体系完全没有的技术挑战。

南方+:船舶运行环境复杂,比如有高湿、高盐、颠簸等,氢燃料电池系统在防水、防腐蚀、抗冲击方面,做了哪些针对性的安全设计?有没有建立专门的船舶级验证标准和质量管理?

邓家棋:我们针对船舶高湿、高盐、颠簸振动,做了全套船用级三防安全升级。防水上整机高防护、双层密封壳体结构、舱室强制抽风;防腐上使用符合CCS要求的船用材质、多层三防涂层、耐盐雾密封件;抗震抗冲击上采用多级减震、限位锁紧、柔性管路缓冲、减少系统内部自由液面,适配船体持续振动和倾斜工况。同时我们跳出车用标准,严格对标海事、CCS船级社规范,进行了一系列船用要求的型式认可试验,包括但不限于湿热交变、倾斜摇摆、耐久试验、绝缘强度、高低温储存等试验,全程在CCS认可的第三方机构进行,实现船用氢能系统独立、严苛、可追溯的研发管理。

南方+:“云韬一号”制造过程复杂、流程长,在跨行业协作中,质量接口如何管理?氢能企业与设计企业、制造企业在标准体系、验收规范上如何对齐?

邓家棋:氢能和船舶是两套行业标准,最容易出现对接偏差。我们项目初期就统一了机械、电气、安全三大接口规范,锁定所有设计边界,变更全程标准化管控。建造阶段成立跨行业联合质控小组,关键节点多方联合报验、问题闭环清零。验收上采用“船舶规范+氢能标准”双底线体系,分层完成设备来料、船体配套、联调验收。同时依托本次成立的全国氢能船舶产业创新联合体,统一行业接口与验收规则,从根本上打通跨行业标准壁垒。

吉水仪式 受访者 供图

 形成覆盖“海—陆—空”

全域应用场景的氢能产品矩阵

南方+:当前云韬产品覆盖哪些场景?不同场景对氢燃料电池的功率密度、寿命、环境适应性要求差异巨大,质量管理模式如何适配场景进行调整?

邓家棋:云韬氢能目前已形成覆盖“海—陆—空”全域应用场景的氢能产品矩阵。在陆域场景,拥有氢能自卸车、搅拌车、牵引车、公交车、冷藏车、环卫车等车型,累计推广2500+台氢能车,服务于广州市100+个重点工程建设项目。在船舶场景,全国首艘2000吨级氢动力集散两用船、全国最大氢动力船舶“云韬一号”正式吉水,填补了国内千吨级大容量氢动力货运船舶空白。在低空场景,云韬氢能已推出YT45、YT100氢能无人机等新品。目前,云韬氢能率先成为国内打通氢能制储输用全链闭环、实现陆海空全场景商业化落地的氢能企业。

不同场景对氢燃料电池的性能要求确实差异显著。以船舶场景为例,“云韬一号”搭载三台船用氢燃料电池发电机组,需要满足2000吨重载运力、长续航以及长时稳态能力,同时针对内河复杂航道的严苛安全标准,构建了覆盖氢气监测、防爆、泄漏应急全流程的全域一体化氢安全防护体系。而车载场景则更强调系统的功率密度与道路环境适应性,云韬氢能研发的领航系列系统质量功率密度已实现跃升,额定工况效率突破50%,使用寿命延长至3万小时。

在质量管理模式的场景适配方面,云韬氢能采取了“通用体系为基、场景定制为用”的双层策略。底层是统一的、国际化的质量管理底座——公司严格遵循ISO 9001质量管理体系等质量管理体系,对产品从设计开发、生产、交付到服务进行全生命周期的质量管控。针对船舶场景,还需额外通过全套船用级三防安全等专项测试。正是这种“通用高标准+场景专项验证”的质量管理模式,确保了云韬产品在不同场景下的安全可靠运行。

南方+:全国首个氢能船舶产业创新联合体成立,云韬是核心成员。联合体模式下,质量管理模式有何不同?如何推动行业上下游共同提升质量水平?

邓家棋:由云韬氢能牵头组建的全国首个中国氢能船舶产业创新联合体,是国内首个专注船舶氢能赛道的创新协同平台。联合体首批吸纳了近40家企业,涵盖船舶设计、装备制造等全产业链环节,实现了氢能船舶核心供应链的全面整合。联合体模式下,云韬氢能的质量管理模式从“企业自循环”升级为“产业链协同”,核心差异体现在以下层面:

第一,从标准追随者到标准制定者。 云韬氢能此前已作为广州市氢燃料电池产业创新联合体牵头单位,联合产业链相关企业开展了燃料电池堆使用寿命、燃料电池电动汽车运行规范等多项国家及行业标准的制定与修订工作。在氢能船舶联合体中,这一经验将进一步复制和深化——联合体将协同制定船舶氢能行业标准,从源头规范质量要求。

第二,从单点突破到生态协同。 云韬氢能此前通过广州市氢燃料电池产业创新联合体,已成功推动氢能产业八大核心零部件国产化工程应用,实现质量提升、技术耦合升级、降本增效“三同步”。在氢能船舶联合体中,这一“质量强链”经验将进一步放大——联合体成员共担开发风险与设备投入成本,共同攻关船用燃料电池、储氢系统等核心技术,通过技术共享和联合验证推动上下游企业同步提升质量水平。

南方+记者 宾红霞

编辑 冯颖妍 周煦钊
校对 吴荆子
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