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全球正在爭相開發氫燃料運輸船

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa & May 發表於 2021年5月21日

圖、全球正在爭相開發氫燃料運輸船

氫氣被視為未來勢不可擋的綠色燃料。但面對數十年來的最大技術挑戰,各商船公司正開始開發能夠為重工業輸送氫氣的新一代船舶,預測未來全球的工廠將轉用氫燃料,向低碳經濟轉型。
 
如何輸送氫燃料成為最大挑戰,因為這比運輸液化天然氣(LNG)所需的溫度低了近攝氏100度,而液化天然氣在約60年前也經歷過一場航運革命。
 
根據相關公司向路透社透露,目前全球至少有三個試點計畫,正在開發新型船舶,預計在未來三年內在歐洲和亞洲進行運輸氫燃料測試。計畫的主要的挑戰在於將氫氣保持在攝氏零下253度,僅比絕對零度高20度,使氫氣保持在液態,同時避免容器可能破裂的風險。
 
日本的川崎重工業
日本的川崎重工業(Kawasaki Heavy Industries)已經建造了全球第一艘運輸氫氣的船隻Suiso Frontier。這艘原型船正在進行海上試驗,預計在未來幾個月內將進行澳洲到日本約9000公里的示範首航。希望在2020年代中期建立具商業規模的氫氣運輸船隻,目標是在2030年實現商業化。
  • 儲存氫氣的容器大小為1250立方米,雙層外殼,還是真空絕緣,以幫助保持溫度。
  • 川崎重工業的原型船相對較小,長116米,總噸位8000噸,首航時將使用柴油,但目標是使用氫氣為未來更大的商業船隻提供動力。
韓國KOSE公司
韓國造船與海洋工程公司(Korea Shipbuilding & Offshore Engineering; KOSE)是韓國第一家致力於建造商用液態氫運輸船的公司。為了克服超低溫挑戰,KOSE正在與鋼鐵製造商合作,開發高強度的鋼和新的焊接技術,同時加強絕緣,防止外洩,減輕儲存容器破裂的風險。
 
挪威航運公司Wilhelmsen
挪威希望在西海岸建立一個氫氣供應鏈,並透過運輸船,將氫氣運送到計劃的加氣站,供船舶以及卡車和公車使用。挪威航運公司Wilhelmsen正在與其他公司合作,建造一艘氫燃料運輸滾裝船,預計將在2024年上半年投入運作。
 
其他公司
其他公司也在探索不同的方法,繞過超低溫以及氫原子與金屬相互作用而產生的技術難題。例如:
  • 加拿大的Ballard Power Systems和澳洲的Global Energy Ventures正在合作開發以氣體形式運輸壓縮氫氣的船隻。最早有機會在2025-2026年實現。以氣體形式運輸氫的優點是不需要保持超低溫,但缺點是貨物中可以運輸的氫氣量比液態少。
  • Wilhelmsen公司人員表示,一個40英尺的貨櫃可以裝載大約800-1000公斤的加壓氫氣,但裝載液態氫則可達3000公斤。
新運輸船的開發也充滿風險
 
首先是船隻的成本高昂。沒有一家公司願意透露實際數字,但三位產業專家向路透社表示,新的運輸船的成本比運載液化天然氣的船隻還要高,而後者根據規模,成本從5000萬到2.4億美元不等。氫燃料運輸船的成本,主要來自於儲存系統的成本。儲存液態氫的技術很複雜,價格也很高昂。目前仍處於實驗階段的試點項目,除了必須克服這些技術挑戰,還要依賴氫在未來幾年內成為一種廣泛使用的燃料。
 
儘管許多國家認為對氫氣作為清潔燃料,在全球能源組合中頗具前途,但這一切都仍是未知數。包括法國、德國、韓國和澳洲等30多個國家,都已經發布了綠色氫能相關策略。
 
根據諮詢公司麥肯錫(McKinsey)最近的一份報告,若數百個氫燃料計畫得以實現,到2030年的投資總額將達到3000億美元以上。
 
航運對於鋼鐵和水泥等產業,轉換使用氫氣將是非常重要的。據估計,光是鋼鐵和水泥這兩個產業就產生全球10%以上的二氧化碳排放量,若能降低他們對化石燃料的需求,將是全球向低碳經濟轉型的關鍵之一。挪威海洋技術開發商Hoglund正與鋼鐵專家和儲罐容器設計師合作,設計一個可用於運輸液態氫的船舶貨運系統。雖然,氫氣運輸船正處於開發的早期階段,離實現還需要一段時間,但過渡期應該比液化天然氣來得較短。(1210字;圖1)
 
 
參考資料:
Too cold to handle? Race is on to pioneer shipping of hydrogen. Japan Today, 2021/5/15. 


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