上海油压工作室

日本船舶氢燃料及相关装备发展路径

2022-05-16 13:38  来源:中国船舶工业行业协会  浏览:  

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。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
日本批准新草案:核电站运转年限延长,可超60年

日本批准新草案:核电站运转年限延长,可超60年

据共同社报道,日本原子能规制委员会12月21日召开例行会议批准了新的监管制度草案,在核电站开始运转30年后每10年进行设备老化审查,允许运转超过60年。
12-22
“日本执意推进核污染水排海计划很不负责任”(国际视点)

“日本执意推进核污染水排海计划很不负责任”(国际视点)

日本政府和东京电力公司(简称东电公司)一意孤行不断推进福岛核污染水排海准备工作,持续遭到广泛谴责和质疑。国际社会普遍认为日方做法极其不负责任,将使海洋生态环境受到放射性污染,最终危害人体健康。多方敦促日本政府研究替代处理方案。
12-21
中方再次敦促日方停止强推核污染水排海方案

中方再次敦促日方停止强推核污染水排海方案

就太平洋岛国论坛外长会对日本福岛核污染水处置问题表示重大关切,外交部发言人汪文斌7月14日指出,这再次表明这一问题关乎全球海洋环境和相关国家公众健康,不是日方一家的事,中方再次敦促日方停止强推排海方案。
日本考虑在2025年取消纯汽油车的税收优惠

日本考虑在2025年取消纯汽油车的税收优惠

据外媒报道,日本政府调整了根据车辆燃油经济性实行的环保车减税制度,将从2025年起取消对纯汽油车的环保减税。日本政府和执政联盟正在对收紧环保汽车税收优惠规则进行最后调整,以加速日本向电动汽车和混合动力汽车转型。
12-14
韩国:氢经济“3 UP”战略

韩国:氢经济“3 UP”战略

据国外媒体报道:韩国政府的氢能蓝图目标到2030年,氢燃料商用汽车的保有量将从目前的211辆增加到3万辆。
12-09

推荐阅读

Copyright © 上海油压工作室