氢运输船承载日本造船业重振之梦(图)

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丰田汽车5月利用仅燃烧氢气的“氢发动机”汽车参加并完成了静冈县富士赛道的24小时耐力赛。氢燃烧时只生成水,温室气体的净排放量为零,属于“终极的清洁能源”,但也有着导致接触到的各种材料变脆的性质。

丰田从2014年就推出同样以氢驱动的燃料电池车“未来”(MIRAI),在很大程度上是因为通过采用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)等的储氢罐解决了材料变脆的问题。此次的氢发动机汽车也采用了这一技术。

川崎重工业5月公开了使难以处理的氢气在零下253度液化、运输量高达1250立方米的世界首款氢运输船“SUISO FRONTIER”。

川崎重工的氢运输船“SUISO FRONTIER”

运输船在采用真空双层隔热结构的巨大不锈钢“保温瓶”内储存液化氢。计划到2020年代中期,建成具备4个容量4万立方米的铝制球形储氢罐的更大型氢运输船。针对储氢罐因氢气影响而劣化的风险,川崎重工旗下能源解决方桉与海运公司(Energy Solution & Marine Company)理事小村淳表示,“美国的火箭利用液化氢发射,我们使用与其储氢罐相同的材料,没有问题”。

火箭材料对于重视轻量化的汽车来说重量过大,但是可以用于船舶。1987年川崎重工在日本太空开发事业团(现为JAXA)旗下的种子岛宇宙中心建造了液化储氢罐,过了30多年仍维持当初的隔热保冷性能。在液化氢领域具备丰富经验。

储存极低温液化氢的储氢罐的制造工序耗费了很多工夫。极少的灰尘都会破坏真空,因此要在清洁车间加工,切削下来的碎屑要吸出,工人要在安全鞋上套上鞋套。需要比传统造船厂更高等级的工序管理。

厚铝板的弯曲加工和溶接能够运用MOSS球罐型液化天然气船的建造技术。到上世纪90年代为止,MOSS球罐型曾是日本造船业的主要摇钱树。但在2000年代以后被韩国企业夺走市场,韩企涉足简便而低价的薄膜型液化天然气船,用厚度约1毫米的钢板制造储氢罐。

小村理事表示,“并不是不能建造薄膜型氢运输船”。不过,氢气的分子比天然气更小,而且液化氢的温度也比液化天然气(零下162度)更低,金属的收缩率大。如果采用薄钢板,液化氢泄漏的风险很高。即使是超越日本造船业的薄膜型液化天然气船,也耗费十多年才改善了泄露问题。

包括周边专利在内,川崎重工在真空双层隔热结构的氢运输船方面掌握了广泛的知识产权。但是,仅凭1家企业,供给能力不够充分。

此前JVC(现为JVC建伍)的VHS(家用录像系统)录像机能够称霸世界是因为通过灵活的授权成功构建了阵营。日本造船行业持续重组,川崎重工能否与继承建造MOSS球罐型液化天然气船的船坞的造船厂携手?氢运输船寄托着日本造船业重振的梦想。


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