港口氢能和燃料电池应用机遇与挑战-北极星氢能网

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IEA有一个报告其中一个观点“要让港口成为氢能的集散中心以及应用中心”，背后的逻辑值得我们好好推敲。

（来源：微信公众号“势银能链” ID：energylink ）

第一个逻辑，大家都知道我们现在有各种各样的制氢方式，包括副产氢、气体氢、液态氢，其实很多氢所在的场地就是在港口附近，比如副产氢很多都是化工厂、丙烷脱氢厂，这些工厂都会靠近港口。

大家都知道氢能最大的问题就是储运，储运成本高，储运相对不成熟导致了成本比较高。在港口这个小范围之内有大量的副产氢，这让储运的难度大大下降，会让整条供应链运转起来。

第二个逻辑，如果氢能成本要得到系统性下降，国际贸易必不可免，比如我要在某一个地方，比如非洲没有工业没有副产氢就必须进口氢气，氢气本身也是二次能源，如果要进口，肯定离不开国家贸易，日本在开发液氢船进行示范验证，也有别的项目在集装箱里面装入各式各样气瓶，再用集装箱船运到各地。港口是氢能集散中心，以后你从国外进口氢，第一站永远是港口。

第二个，大家知道港口区域有限，在这个有限区域里面，有大量的副产氢、动力系统的应用，是一个非常合适氢能燃料电池示范应用的地方。当然了，我们说到背后的最大的一个逻辑即离不开气候的污染，昨天我们有一个嘉宾提到了中国商用车里面的柴油车有30%的油耗，贡献70%的污染。

港口很多的机械设备都是用柴油的，如果我们让这些柴油设备变成一些清洁能源的设备，那么油品消耗会降低，空气也会变好。国家石油进口依存度已经达到70%上，我们的依存度也会降低，空气污染会大大改善，港口的清洁化也在大力推动新能源相关的设备发展。

这是目前港口能源结构，每一家的柴油价、汽油价、电力，这是我们统计一些机械设备的数据，如果要降低港口污染肯定离不开电动化，有些港口已经做锂电池的港口集卡，有些港口已经应用氢燃料，未来清洁港口的能源一定是氢和电提供的。

从港口的电动化过程中，长期来看，氢燃料电池比锂电池更具优势。

我们会讲到宁波港的案例，我们对宁波舟山港做了一个调研，宁波舟山港现在1300辆的港口集卡有一半现在已经变成了LNG，但是他现在又开始试验纯电动，一辆燃料电池车比如载重30吨的车非常贵，大概价格是300万，甚至300万以上，但是这个成本贵并不意味着将来也这么贵，燃料电池整个产业链不够成熟，导致成本很高，当这个产业发展得非常成熟时，分工体系也非常成熟以后，我们相信这个成本会非常低，甚至比我们的燃油车还要低。

港口不仅仅是集装箱的集散地，也是氢能的集散地，氢本身也很多优势，是唯一气电热能源的载体，能进行气电热转换的载体，可以储能，不像电池长时间放置会没有电。氢可以以液体的形态运输，港口可以建立液氢的接收和储存。氢是一种能源，希望用氢提高整个国家的进口安全性，提高国家能源安全性。

氢源的选择多样，我们最终的目标是绿氢，我们现在许多是化石能源制氢，排放比较多。现阶段，我们能规模化供氢又具有性价比的方式不多，如果氢的价格不降低，整条产业链很难快速发展起来。

比如：MIRAI最新一代一台45万，这个价格其实对很多人可能并不贵，但是MIRAI一台45万，如果他加一公斤氢是200块钱，我相信所有人都不会开MIRAI，MIRAI买来就是一辆玩具，所以降低氢价是产业的目标之一。

当然降低氢价的方式有很多，一方面从降低氢能产业链系统成本考虑，例如储运，例如氢源。另一方面，从碳税考虑，碳税会提高含碳能源的成本。

我们在港口的研究其实跟UNDP在各地进行燃料电池商用车、公交车示范同等重要，UNDP之前的示范偏重于燃料电池整体数据和整体的协同性，有很好的反馈和收集。在港口做这个东西更偏向于整个氢制、储、运体系进行示范验证和反馈。在港口，我用所有的制氢，包括LOHC也好，液氢也好，高压氢也好，什么氢、什么方法都可以往那边使，可以快速地进行应用示范，打造成熟的方案。

这是欧洲的氢能燃料电池应用，欧洲氢能港口的应用有3个代表性项目，代表三个不同的模式。

最左边的E4ships用甲醇重整燃料电池，它的功率比较小，输出范围5kW-30kW，不是用于主要的动力。英国的Orkney岛项目其实是用风电制氢，制氢后用于出口，这也是代表港口的一种氢能应用的方式，比如中国有很多港口，可以风电制氢、光伏制氢，电水解制氢后出口到国外，或者运到国内都可以。

加州洛杉矶港和长滩港，集卡怎么分布的？加州发布了一个绿色港口计划，希望2035年之前把港区所有车辆变成零排放标准的车辆，他也制定了一系列方案。

这个图大家可以看到，我们的排放物主要来自于船舶和港口的一些机械设备，我们碳排放量船舶占了比较大的量。船这个方面，现在已经有一些示范运营了，但是相对来说它还不是很成熟。SOFC被认为是比较好的技术选择，这是洛杉矶港和长滩港的重要类型。

2018年7月份前的数据显示，洛杉矶港和长滩港港区集卡燃料分类汇总中，柴油车占97%。在港口燃料电池集卡项目中，丰田的重型集卡的项目，有60公斤的储氢量，2套MIRAI系统，还有TransPower、USHybrid、Kenworth生产的集卡。

这是一个洛杉矶港和长滩港多辆燃料电池数据，长滩港现在有3辆燃料电池堆厂的牵引车，一座加氢站。洛杉矶港有一台集装箱装卸机、2台牵引车、10辆燃料电池重型集卡，1座加氢站。

我们简单了洛杉矶港和长滩港的情况，接下来讲讲中国在氢能燃料电池港口应用情况，中国是出口大国，现在全球前十的港口中国占据了多席，随着中国出口越来越多，这个吞吐量会不断增加，现在很多港口也开展了很多节能减排项目。

青岛前湾集装箱码头是在全国开展示范运行重型集卡的码头，车是由青岛前湾集装箱码头、机科（山东）重工、江苏奥新和国投中科四家一起开发，中国做重卡的已经有几家了，大家可以看到右边的江铃重汽已经有了。

宁波舟山港，现在的情况即港区自营集卡1300辆，其中一半LNG集卡。现在宁波港正在对锂电池的集卡进行测试运营，预期马上会投入。

LNG加气站12座，大功率充电桩1座，整个港口的车运行速度不是很快，平均运行速度8公里/小时，最高车速25公里/小时，整个港口的车日运行里程大概120公里，使用年限5-7年，5-7年就需要换车。它的港区集卡的载重一般40-50吨左右。

对于宁波舟山港来说，它有比较大的优势，即在它的周围有两家很大的副产氢企业，其中金发新材料是做丙烷脱氢厂，2.5万吨的副产氢量，他这两年还要上一套装置，这套装置同样有2.5万吨的副产氢的产量，现在的副产氢产量出厂价还是比较便宜的，也对外出售的，一方面是自己工厂的供热，第二方面是卖给化工厂。宁波北仑港还有一个东华能源，它手上有多的副产氢，也是2万多吨，不过实际可用的氢气没有这么多。

总体来说，这些副产氢如果在港口进行港区集卡或者一些机械设备示范运营，副产氢完全够，而且副产氢比较便宜，这两家公司到宁波北仑港，最长的距离不会超过25公里路，大家现在都说200公里是氢能储运的门槛，包括200公里成本直线上升，非常不经济，但是200公里之内可以接受气态的运输，25公里范围内的成本比较低，所以它有非常便宜的氢。我相信中国很多港口，比如青岛港、山东和福建的一些港口非常适合开展氢能燃料电池应用示范，因为有便宜的氢，能够快速验证制储运体系。