多种最新氢动力船舶，来看看~

航运脱碳过程中，氢燃料起到至关重要的作用。但在对2050年的氢气发展预测中，DNV认为，到2030年和2050年，氢在能源结构中将分别仅占0.5%和5%。然而，要实现《巴黎协定》的目标，到本世纪中叶，氢的使用率需要增加两倍，才能满足15%的能源需求。DNV集团总裁兼首席执行官Remi Eriksen表示：“对于航空、海事和高温制造业等无法电气化的行业进行脱碳，氢必不可少。”

近期，部分公司进入到氢动力领域，积极拓展开发技术，先后设计出氢动力船舶为航运业转型目标做出贡献。

塔塔钢铁与Van Dam Shipping合作，计划推出首艘氢动力短途船

欧洲短途航运正在成为发展环保型下一代航运的领导者之一。挪威正在进行几个项目，重点是用全电动短途船来运输货物。荷兰航运公司Van Dam Shipping与印度钢铁公司Tata Steel的欧洲分部合作，宣布了短途海运的下一步计划，即用氢动力、零排放的船舶来运输钢铁产品。

据悉，该船舶将能够运输大约5000吨货物，预计在2024年能够正式引进。目前已经在依靠混合动力、部分依靠氢动力以及完全由氢燃料驱动的船舶设计方面持续取得进展。

“我很高兴能与塔塔钢铁公司合作，交付一艘零排放的船舶，”Van Dam航运公司董事Jan van Dam说。“我们与塔塔钢铁公司的关系可以追溯到许多年前，我们的一艘船每周都在艾姆拜登装载钢材。这种伙伴关系将加强我们的关系，并为我们公司和航运业的能源转型目标做出贡献。”

Van Dam是一家小型的家族企业，始终致力于寻求环境解决方案。曾在2019年底在其3600载重吨的普通货船Ankie上安装风力推进系统。

图片来源：Van Dam

“我们希望在所有方面成为一个可持续发展的公司。这不仅意味着我们将在未来使用氢气生产绿色钢铁，而且我们还在研究如何能够更多地使用氢气。例如，使我们的物流更加可持续。”塔塔钢铁公司租船和运营主管Cem Ugur说。

在2024年推出氢动力船后，目标是船舶可以100%不排放二氧化碳，与使用天然气和燃油航行的船舶相比，每年可减少排放约3000吨二氧化碳。

挪威清洁技术公司TECO2030与其合作伙伴联合推出氢动力油轮概念Hy-Ekotank

挪威清洁技术公司TECO2030与其合作伙伴Ektank AB、壳牌航运以及DNV共同提出氢动力油轮概念，即Hy-Ekotank。

这个想法主要是指，在原有的Ektank船上安装液态氢燃料储存电池，氢动力油轮将实现停泊时的零排放，并在航行中减少高达100%的温室气体排放。这一开创性的概念可以成为这一海运领域的先行者，并为实现欧盟承诺的气候目标的发展作出贡献。

作为欧洲绿色协议的一部分，欧盟已承诺到2030年将温室气体排放量减少55%，并承诺到2050年实现气候中立的约束性目标。根据“Fitfor 55”，欧盟目前正在制定其气候、能源和运输相关的立法，以使现行法律与2030年和2050年的目标相一致。

“我们很高兴能以我们高质量和高能效的船舶为零排放技术的发展做出贡献，以满足环境需求和法规。我们很高兴我们的船适合Hy-Ekotank的概念，这与我们公司的环境战略完全一致。”Ektank AB首席执行官Jörgen Johnsson说。壳牌航运和海事部技术经理Stephen Brown同样对于此次合作表示荣幸，“我们正在与我们的客户和各部门合作，加快向净零排放的过渡。我们将为一个净零排放的世界做出贡献，即社会不再增加大气中的温室气体排放总量。这就是为什么我们设定了一个目标，到2050年成为一个净零排放的能源企业。我们正在与客户、企业和其他方面合作，解决排放问题。这一开创性的燃料电池概念将减少海事领域的碳排放。我们将继续推动创新，以提供我们的客户需要的更清洁的能源。”

Armon Shipyards 推出世界上第一艘氢动力拖船

这艘中型港口拖船，由两台2600马力的双燃料中速发动机驱动，该发动机以氢气和传统燃料相结合的方式运行。新的“BeHydro”发动机是Saverys家族的Company Maritim Belge（CMB）和发动机制造商Anglo Belgian Corporation（ABC）之间的合作，是双燃料和纯氢燃料驱动的变型。据悉，采用双燃料驱动可在运行中减少排放85%的二氧化碳，并符合IMO Tier III后处理的要求。安特卫普-布鲁日港将是这艘世界上第一艘氢动力拖船--Hydrotug号的首位用户。

日本海事氢燃料及相关装备发展路径

2021年，日本国土交通省宣布日本政府碳中和发展政策，明确到2050年实现碳中和目标，强调将与工业界、学术界合作开发必要的技术，加强日本海运业的国际竞争力，率先实现海运碳中和。日本各界一致认为，零排放船舶是实现碳中和的必经之路，重点是推广使用新的替代燃料，要在2030年前完成零排放船舶部署，除了研发相应装备外，还需加快替代燃料的供应基础设施布局。2021年末，日本绿色创新基金决定，进一步支持3个氢燃料相关技术装备的研制和产业化发展，包括主要航运公司、造船厂、发动机制造商、贸易公司、大学和行业协会等在内的12家企业将在项目中进行合作，争取在2028年或更早实现项目成果的商业化运营。

一、氢燃料

川崎重工（Kawasaki Heavy Industries）、洋马动力科技（Yanmar Power Technology）和日本发动机公司（J-ENG），同步开发以氢为燃料的低速、中速、高速发动机，到2026年左右，推出一系列可用于各种船型的氢燃料船舶发动机，同时开发相应的船用氢燃料罐和燃料供应系统。

该项目将耗资约219亿日元，其中约210亿日元将由绿色创新基金提供。川崎重工将开发中速4冲程发动机，其输出功率在2000KW至3000KW之间，洋马动力将研发中速和高速4冲程、输出功率为800KW和1400KW的辅助发动机，日本发动机公司将开发输出功率超过5000KW的低速2冲程发动机。日本航运公司和川崎重工各造船厂合作，联合研发首制船并试运行，其中，中速4冲程发动机和低速2冲程发动机将在液化氢运输船上试用，中速和高速4冲程辅助发动机将在油轮上试用，在试用中对相关技术完善后，进行批量建造和商业运营。川崎重工还将开发船用氢燃料系统（MHFS），由船用氢燃料罐和燃料供应系统组成。船用氢燃料系统经过陆基测试后，将同时在首制船上试用。

2021年，上述三家公司成立了合资开发公司HYENG。HYENG将开发氢燃料技术包括基本燃烧分析、储罐材料和密封技术、行业技术标准和规则规范等。HYENG委托九州大学、广岛大学承担基础试验研究，并为发动机性能测试、运行数据分析等提供技术支持。川崎重工计划通过大型液化氢运输船示范，与这一项目衔接，实现液化氢供应链的商业化。

二、液氢运输

2016年，川崎重工、日本岩谷材料（Iwatani）、壳牌日本公司（Shell Japan）和日本电力开发公司（J-Power）成立了“零碳氢能源供应链技术研究协会（HYSTRA）”，旨在推动氢能源在日本实现社会化应用。之后，日本丸红（Marubeni）、新日本石油公司（Eneos）和川崎汽船（K-Line）相继加入。2019年，经上述各方努力，川崎重工建造的液氢运输船“SUISO Frontier”完工下水，成为世界第一艘能够在零下253摄氏度的空前低温下运送货物的船只。

“SUISO Frontier”号

2021年，日本创新基金支持上述7家企业合作，进一步开展氢能源试用技术、液氢运输存储等技术研发，旨在建立一个经济和稳定的氢能源供应链。按照计划，日本与澳大利亚政府合作，在澳大利亚褐煤矿中生产氢气，并以液氢的形式运输到日本，该计划的核心是液氢的海上运输。为此，川崎重工将对“SUISO Frontier”做进一步技术完善，包括开发新的真空隔热不锈钢罐作为液氢的货物密封系统，改进船体的双壳结构通过双壳间的真空防止对流热传递，研发耐传导热量的玻璃纤维增强塑料（GFRP）作为绝缘材料，以及研发低温阀门、货运泵、货运压缩机、温度计、液位计等各种用于低温的货运设备。

受新冠疫情影响，原计划于2021年初完成对“SUISO Frontier”的技术升级，直到2021年四季度才完成。川崎重工在2022年1月制定商业化推广计划，将基于该船型推出更大船型的设计方案、液氢存储维护系统的方案，为日本2030年前实现液氢运输的商业化提供装备支持。

三、氢动力船

2019年，日本常石集团造船公司（TFC）和比利时海事集团（CMB），合资成立宾果研究院（Bingo Research Institute），共同开发氢动力船舶，2021年推出世界上第一艘氢动力渡轮“Hydro Bingo”。该船配备了两台氢-柴双燃料发动机“Hypenta DB-1000”，每台最大连续功率输出为441KW，实际混合燃烧率范围为0%-70%（氢气），该船计划以30%-50%的混合燃烧率运行，实现较传统柴油发动机减少50%的二氧化碳排放。

2021年，日本常石和比利时海事加强对宾果研究院的资本注入，同时争取到日本创新基金的支持，进一步拓展和推动氢动力船舶的市场化运营。继氢动力渡轮之后，宾果研究院将于2022年开始设计氢动力拖船，并于2023年在日本常石建造一艘氢动力拖船。

延伸阅读来源：中国船舶工业行业协会；作者：谢予

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