FPS氫燃料動力零排放內河集裝箱船3D示意圖 圖源/Future Proof Shipping

萊茵河航運中央委員會（CCNR）已經定下目標，要在2035年前減排35%，這樣的雄心要如何轉化為更加明確的成果？近日，荷蘭航運公司Future Proof Shipping（FPS）專門發布了一份白皮書來回答這個問題。

該報告分析了要達成上述目標，到2035年荷蘭內河船隊需要有多少艘船舶實現零排放，并研究了滿足零排放船舶數量需求的兩種途徑：即改造現有船和用新造船替代現有船。FPS的研究結果表明，氫氣推進技術和綠氫生產可以達到所需的規模，但明顯的瓶頸則是船廠產能。

未來零排放內河船隊規模

據CCNR 2022年的數據顯示，荷蘭每年的運輸總量約為480億噸公里（tkm）。為了計算所需的零排放船舶數量，FPS以其內河集裝箱船“FPS Maas”號為參考案例（該船尺寸為110x11.45米，正在接受氫燃料電池動力改裝）。

“FPS Maas”號航行200公里大約需要674千克氫燃料。假設該船運輸了大約2000噸貨物，氫燃料的具體消耗量大約為600噸公里/千克。該國年運輸總量的35%相當于每年168億噸公里或者說每天4600萬噸公里，也就是每天消耗大約76.67噸氫燃料。

結合“FPS Maas”號的實際情況以及估計的日運輸量，將有115艘像“FPS Maas”號這樣的內河船舶需要被改造成零排放。如果是135米長的船舶，其載貨量將增加一倍，那么這個數字就會小一些，大約是58艘。

這兩個數字（58和115）只考慮了航行時間，因此指的是在任何一天內為滿足4600萬噸公里的運輸量所需航行的船舶數量。為了估算出確保每天4600萬噸公里運輸量所需的零排放船隊總規模，還必須考慮港口的等待時間和上下游不對稱的貨物裝載情況。

考慮到港口時間后，船舶的數量需要乘以2。再考慮到不對稱的貨物裝載情況，船舶數量還要再乘以2，如此一來，報告估算的零排放船隊總規模為232艘“FPS Rijn”型船（135米長）或者460艘“FPS Maas”型船（110米長）。

另一種估算所需零排放船舶數量的方法是參考荷蘭的船隊規模。根據CCNR 2022年的數據，荷蘭船隊中共有1683艘運力在1500噸以上的干貨船。如果所有的排放都均勻地分布在船隊中，那就相當于有589艘船舶需要轉換使用零排放推進。

船廠產能是瓶頸

2017-2021年間，荷蘭新造干貨船（>1500噸）的年平均登記量大約為19.2艘/年（CCNR，2022）。假設這些船舶中有60%是在荷蘭建造的，則可估計荷蘭船廠的新造船產能為每年11.5艘。按照這個速度，該國需要40-51年的時間才能用零排放船舶來取代萊茵河船隊中的460-589艘船，而到2035年，新造零排放船舶只有138艘。

在這種情況下，改裝現有船會更有利一些。根據FPS對“FPS Maas”號的改裝經驗，該公司估計，將一艘現有船改裝成氫動力所需的時間大約是新造船的一半。以荷蘭船廠11.5艘的新船建造產能計算，每年大約能改裝23艘，到2035年最多有276艘船能被改裝成零排放動力。此外，FPS還指出，即便是考慮采用電池動力，主要結論仍然是一樣的，因為船舶必須經過電氣化改造和/或新建。

由此可見，為了實現35%的減排目標，荷蘭船廠的產能需要在十年內得到重大、快速的擴張。但與此同時，還應優先考慮影響最大的船舶類型和航線，以便充分利用現有的船廠產能來實現最大程度的減排。

氫燃料可用性前景廣闊

在零排放船隊的部署方面，有幾方面的因素需要考慮，涉及氫氣生產、船廠產能、優先考慮最有前景的船舶類型和航運路線、零排放技術的就緒程度以及監管等方面。

首先，關鍵是要有足夠的氫氣產量來為船舶提供燃料。FPS認為，鑒于荷蘭在萊茵河流域網絡中的戰略位置及其推動氫氣革命的雄心，該國很可能在未來清潔內河船舶燃料供應方面發揮關鍵作用。

荷蘭目前是歐洲第二大氫氣生產國，每年的產量為900萬立方米。目前，這些氫氣生產完全是基于化石的。不過，荷蘭計劃在2030年前建成3-4吉瓦（GW）的電解槽容量，能夠生產54萬噸清潔氫氣。如果這一目標成功實現，那么內河船隊的氫燃料供應將擁有廣闊的前景。