自主打造先例,引领未来航海
世界上第一个氢燃料船舶开发项目

世界上第一艘氢燃料客船是如何诞生的?

世界上第一艘氢燃料客船“Hydro BINGO”号于2021年7月21日竣工。在即将到来的碳中和时代,氢是最值得期待的新一代能源之一。

 

但是,“氢社会”*1的实现还要走很长一段路,各种法规也尚未完善。开发中的各种困难都在预想之中,而在这样的状况下,常石FACILITIES & CRAFT株式会社又是如何建造出世界第一艘安装了氢发动机的客船的呢?这里,对开发过程中的思考及方法做一介绍。

 

*1氢社会:指人们在日常生活及经济活动中对氢的使用已经普及的社会。

Hydro BINGO号的概要与性能

小型船舶的专业厂商以独特的构想创造出新的价值

常石FACILITIES & CRAFT(以下称TFC),是一个以建造铝合金小型船艇为主的造船公司。在其铝合金小型船艇、救生艇、建筑三个事业领域中,铝合金小型船艇是TFC的主力事业。

 

铝合金小型船艇部门所从事的是一船一设计,即个性化规格的船舶设计,例如海关监视艇等政府机构的船舶以及消防艇、领航船等作业艇,还有连接离岛与本土的高速客艇等,这里所设计建造的小型船舶多种多样。

 

近年来,以电池为动力源的零排放船舶等,作为去碳时代之先驱的革新型船舶相继问世,TFC在日本船舶海洋工学会主办的“Ship of the Year”中多次获奖,并以先进并独特的船舶建造而闻名业内。

噪音及振动较少且无废气排放的电力驱动客船“fugan号”
日本最大级别的总吨位19吨型电力驱动式游览船“vibes one”
以出色的业绩在日本船舶海洋工学会主办的“Ship of the Year”中多次获奖。Hydoro BINGO号也获得小型客船部门奖(2021)

挑战氢燃料船舶,摸索新能源的可行性

作为实现低碳社会的新能源选项,TFC首先进行探索的是“电”。2012年建造的“AMANOKAWA”是日本第一艘利用锂离子电池来驱动电动机的电力客船,它主要用作游览船。之后,TFC又建造了3艘电力船,但都只限于游览用途。经过多次建造,结果发现铅蓄电池及锂离子电池在要求高负荷的商业船舶上的使用上存在着局限。

 

于是,下一个新能源的有力选项进入了考虑范围,这就是作为燃料电池的氢。但是,氢与流通方式完善的轻油等不同,其采购点有限,且燃料电池很难提供充足的功率输出,这两个难点成为亟待解决的问题。

 

此时,比利时的海运巨头CMB(Compagnie Maritime Belge)公司所拥有的氢与轻油的混燃发动机进入了开发人员的视野。如果是与轻油的混燃,即使在因出现故障而使氢的供给停止的状况下也能确保持续航行。自行建造氢的混燃船,也能对有关氢使用的规则等进行摸索。这是船舶对氢的利用的第一步,也许可以将其看作是“未来的启动”。

 

2019年,TFC与CMB公司达成了以世界上第一艘氢燃料客船的实用化为目标的协议,从而开始了日欧合作的新船建造。

在既无前例又无规则可循的状况下建造氢燃料船这一划时代的船舶

在以氢为燃料的船舶的设计上,首要的难题是安全性的确保。当氢气从管道或储罐中泄漏时的对策及安全区域划分如何设定?

 

通常,船舶的设计要满足规则所设定的标准,以此来保证安全性。但是,国家及行业团体没有针对以氢为燃料的船舶的规则。因此,为找出客观的标准,公司自行设立了风险评估委员会,参考专家的意见等,设定了合理的评定标准,并得到一个个检查机构的批准,而设计工作也在同时推进。

 

然而,这终究是一项史无前例的设计作业,在空间余地较少的总吨位为19吨的小型船舶中,如何才能在确保安全的同时进行排管,为了这一点,设计图更改了30多次。

 

此外,我们遭遇的另一个困难是新冠疫情导致的出国限制。在建造工程中,作为合作伙伴的CMB公司的工程师因疫情而一直无法前来日本。特别是对发动机的调节,它有赖于工程师的技能,而TFC从来没有这一作业的经验,因此,设定作业完成后,向英国方面进行报告并请对方进行确认,然后根据确认结果再度进行调整,如此反复地进行调节操作。尽管当时处于逆境,但员工们为实现世界第一的满腔热情,击退了一切困难,终于迎来了新船的竣工。

Hydro BINGO号的发动机及内部装饰

不期待他人,自力开创

世界第一艘氢燃料客船“Hydro BINGO”号于2021年7月12日竣工,一周后,TFC获得由一般财团法人日本海事协会(ClassNK)颁发的授予以组织为对象的“服务商”的第一号Innovation Endorsement*2认证。也许很多人认为氢社会的到来还很遥远,但是,没有人迈出第一步,就不会有未来氢社会的启动。作为“孕育创新的组织”, TFC将乘风扬帆,不懈挑战。

 

*2 Innovation Endorsement,是ClassNK从2020年7月开始实施的认证服务。为促进创新技术的普及与发展,通过与作为技术先驱的行业领先者合作,制定合理的评定标准,同时快速推进作业。分类中的“服务商认证”,对象是以企业为主的组织,是对在重视ESG的经营活动及对SDGs的追求中不断改革工作方法及组织形式,以实现可持续发展并提高竞争力的企业所授予的认证。