Điểm khởi đầu của chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng Hóa lỏng hydro

Mục đích hóa lỏng hydro

Hóa lỏng hydro là điểm khởi đầu trong việc xây dựng chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng Đây là một quá trình thiết yếu để vận chuyển và lưu trữ hydro hiệu quả với số lượng lớn
Mặc dù đây là một quá trình đơn giản để làm mát khí hydro cho đến khi đạt đến điểm sôi của hydro là -253oC, nhưng nó có thể thực hiện được nhờ sự kết hợp của nhiều công nghệ

Công nghệ độc đáo hỗ trợ công nghệ hóa lỏng hydro

Năm 2014, chúng tôi đã xây dựng một nhà máy hóa lỏng hydro tại Nhà máy Harima và bắt đầu trình diễn quá trình hóa lỏng hydro Đây là hệ thống hóa lỏng hydro thuần túy nội địa đầu tiên ở quy mô công nghiệp, bao gồm máy hóa lỏng hydro, bể chứa hydro hóa lỏng, vv và có công suất sản xuất 5 tấn hydro hóa lỏng mỗi ngày
Để sản xuất hệ thống hóa lỏng hydro này, chúng tôi sử dụng công nghệ thiết kế mà chúng tôi đã trau dồi qua nhiều năm, bao gồm thiết kế quy trình và kiểm soát vận hành, công nghệ sản xuất hộp lạnh với khả năng cách nhiệt và kín khí tuyệt vời, công nghệ quay tốc độ cao hỗ trợ tuabin giãn nở hiệu suất cao, độ tinh khiết cao và không cần bảo trì cũng như hệ thống quản lý độ tinh khiết cũng như công nghệ quản lý xây dựng và bảo trì giúp duy trì độ tinh khiết cao của khí hóa lỏng
Trong quá trình hóa lỏng, khí hydro nguyên liệu đầu tiên được làm lạnh xuống -196°C thông qua bộ trao đổi nhiệt, sau đó đi qua đường ống làm quay tuabin giãn nở, tại đó áp suất giảm, đồng thời được làm lạnh đến -253°C và hóa lỏng Tua bin giãn nở này quay với tốc độ cực cao hơn 100000 lần mỗi phút và đóng vai trò quan trọng trong quá trình hóa lỏng hydro Ví dụ: công nghệ của chúng tôi dành cho máy quay tốc độ cao như tua-bin khí được sử dụng ở đây

Hướng tới thương mại hóa

Thử nghiệm trình diễn hóa lỏng hydro đã được hoàn thành thành công trong ba năm mà không xảy ra bất kỳ tai nạn nào và máy hóa lỏng hydro đã được bán dưới dạng máy thương mại
Từ góc độ sử dụng, hydro hóa lỏng là phương pháp thuận tiện nhất cho khách hàng vì nó có độ tinh khiết cao và khách hàng cần ít thiết bị lắp đặt hơn khi sử dụng khí hydro Công ty chúng tôi đang không ngừng phát triển công nghệ hướng tới một xã hội hydro do hydro hóa lỏng mang lại

Trọng tâm của cuộc trình diễn thí điểm ① Chất mang hydro hóa lỏng “Suiso Frontier”

Trình diễn thí điểm, nỗ lực đầu tiên nhằm xây dựng chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng^*Tàu chở hydro hóa lỏng đầu tiên trên thế giới, Suisofrontier, đã có lễ ra mắt vào năm 2019 và hoàn thành vào năm 2020
Sau đó, tàu Suisofrontier khởi hành từ Nhật Bản và thực hiện chuyến hành trình vượt biển đầu tiên, cập cảng Hastings, Australia Sau khi nạp hydro hóa lỏng, Hy
Tổ chức thúc đẩy chuỗi cung ứng hydro không có CO₂ "HySTRA" đã hoàn thành cuộc trình diễn thí điểm sản xuất hydro từ nguồn tài nguyên khổng lồ chưa được khai thác ở các quốc gia giàu tài nguyên ở nước ngoài và vận chuyển số lượng lớn đến Nhật Bản, biến việc vận chuyển hydro hàng loạt đường dài xuyên quốc gia trở thành hiện thực
＊Dự án được NEDO trợ cấp “Dự án trình diễn xây dựng chuỗi cung ứng vận tải biển quy mô lớn đối với hydro có nguồn gốc từ than non chưa qua sử dụng”

Hydro hóa lỏng là chìa khóa cho vận tải hàng loạt

Để đạt được sự chuyển đổi từ năng lượng hiện có sang năng lượng hydro, cần có công nghệ vận chuyển lượng lớn hydro một cách hiệu quả và an toàn Vì hydro hóa lỏng có thể tích nhỏ hơn thể tích khí 1/800 lần nên có thể vận chuyển một lượng lớn hydro Dung tích của thùng chở hàng hydro hóa lỏng trên tàu Suiso Frontier là 1250 m3 Con số này tương đương với lượng nhiên liệu cần thiết cho 15000 phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro Trong tương lai, khi vận chuyển hydro hóa lỏng ở giai đoạn thương mại, lượng hydro hóa lỏng sẽ được nạp và vận chuyển với số lượng lớn gấp hàng trăm lần

Công nghệ cách nhiệt hiệu suất cao duy trì -253oC

Con tàu này có công nghệ ẩn để vận chuyển hydro trong khi duy trì trạng thái hóa lỏng ở -253oC Thùng chở hàng lắp đặt trên Suisofrontier có cấu trúc giống như bình giữ nhiệt hai lớp chân không, cho phép nhiệt độ chỉ giảm 1 độ ngay cả khi đổ đầy nước nóng 100 độ, giúp vận chuyển hàng hóa mà không cần sử dụng năng lượng bên ngoài để làm mát Trong cuộc trình diễn thí điểm, chúng tôi đã chứng minh rằng tốc độ bay hơi (tốc độ sôi) của hydro hóa lỏng do lượng nhiệt tự nhiên đưa vào là khoảng 0,3% mỗi ngày

Hướng tới trình diễn thương mại hóa

HySTRA đã hoàn thành thành công chuyến trình diễn đầu tiên chở hydro hóa lỏng được sản xuất tại Úc và vận chuyển đến cảng Kobe, Nhật Bản trong cuộc trình diễn thí điểm giữa Nhật Bản và Úc bắt đầu từ năm 2022 Sau đó, tàu đã hoàn thành ba chuyến đi khứ hồi giữa Nhật Bản và Úc, tổng cộng là 54000 km, chứng minh tính khả thi của việc vận chuyển hydro hóa lỏng bằng đường biển
Công nghệ đã được chứng minh ở đây cũng sẽ được sử dụng trong tàu chở hydro hóa lỏng loại 40000 hiện đang được chế tạo để trình diễn thương mại hóa

Bắt đầu xây dựng nhà ga Kawasaki LH2

Thiết bị đầu cuối lưu trữ hydro hóa lỏng cần thiết cho việc trình diễn thương mại hóa

Trong cuộc trình diễn thương mại hóa do Japan Hydrogen Energy Co, Ltd tiến hành, Kawasaki Heavy Industries đang xây dựng một tàu chở hydro hóa lỏng cũng như một cơ sở xử lý hàng hóa hydro hóa lỏng, Nhà ga Kawasaki LH2 Trạm nạp hydro hóa lỏng, nơi dỡ và lưu trữ hydro hóa lỏng được vận chuyển, là cơ sở quan trọng cho các cuộc trình diễn thương mại hóa

Xây dựng cơ sở vật chất tại Nhà ga Kawasaki LH2

Nhà ga Kawasaki LH2 này được trang bị một đường ống vận chuyển hydro hóa lỏng trên đất liền, một tay bốc dỡ hydro hóa lỏng được vận chuyển bằng đường biển và một bể chứa hydro hóa lỏng để lưu trữ hydro hóa lỏng chưa được nạp

• Thiết bị hóa lỏng hydro: 25t/ngày x 2 chiếc
• Thiết bị hóa lỏng: quy mô 100t/ngày
• Bể chứa hydro hóa lỏng: 50000m³× 1 chiếc
• Được trang bị thiết bị xếp dỡ hàng hóa đường biển, thiết bị vận chuyển xe tải và thiết bị truyền khí hydro

Việc xây dựng bắt đầu một cách nghiêm túc

Lễ khởi công được tổ chức vào tháng 11 năm 2025
Sau khi làm xong phần móng cho bể, việc đổ bê tông phần đế cuối cùng cũng đã bắt đầu

Trọng tâm của cuộc trình diễn thí điểm ② Thiết bị đầu cuối nạp hydro hóa lỏng “Hy Touch Kobe”

Cần có cơ sở xử lý hàng hóa để tiếp nhận và lưu trữ hydro hóa lỏng từ tàu
Mẫu thử nghiệm của tổ chức thúc đẩy chuỗi cung ứng hydro không chứa CO₂ “HySTRA”^*Nhà ga trình diễn xử lý hàng hóa hydro hóa lỏng đầu tiên trên thế giới "Hy
Hy chạm
＊Dự án được NEDO trợ cấp “Dự án trình diễn xây dựng chuỗi cung ứng vận tải biển quy mô lớn đối với hydro có nguồn gốc từ than non chưa qua sử dụng”

Thiết bị xếp dỡ hàng hóa hydro lỏng

Hy
Tất cả các cơ sở cơ sở này đều có cấu trúc cách nhiệt giúp duy trì hydro hóa lỏng ở -253oC và được thiết kế để ngăn hydro bốc hơi trong quá trình vận chuyển hàng hóa

Công nghệ cách nhiệt hiệu suất cao duy trì -253oC

Để lưu trữ một lượng lớn hydro một cách hiệu quả, nó phải được giữ ở nhiệt độ cực thấp -253oC Nếu hydro hóa lỏng được làm mát và duy trì liên tục thì sẽ cần một lượng lớn năng lượng để làm mát và chi phí bảo trì Vì lý do này, chúng tôi đã áp dụng ``cấu trúc cách nhiệt vỏ đôi chân không'' cho thiết bị xử lý hàng hóa, giúp chặn nhiệt đầu vào tự nhiên bằng lớp chân không giữa hai bể xếp chồng lên nhau, bể bên trong và bên ngoài, đồng thời có cấu trúc kho lạnh giống như một bình giữ nhiệt khổng lồ Cấu trúc này là công nghệ bảo quản lạnh và cách nhiệt đáng tự hào của chúng tôi, sử dụng bí quyết vận hành và bảo trì gần 40 năm đối với thùng chứa hydro hóa lỏng mà chúng tôi đã giao cho Trung tâm Vũ trụ Tanegashima vào năm 1987

Hướng tới trình diễn thương mại hóa

Với điều này, cuộc trình diễn thí điểm về xử lý hàng hóa hydro hóa lỏng đã được hoàn thành, chứng minh rằng hydro hóa lỏng có thể được lưu trữ an toàn trong thời gian dài Công nghệ đã được chứng minh ở đây sẽ được sử dụng trong buổi trình diễn thương mại tiếp theo tại nhà ga Kawasaki LH2, dự kiến ​​sẽ được xây dựng

Xã hội triển khai hydro trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Để xây dựng chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng và đẩy nhanh việc triển khai xã hội về hydro, chúng tôi đang nỗ lực phát triển và trình diễn công nghệ ở tất cả các giai đoạn của chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng: "sáng tạo", "nhà ở", "lưu trữ" và "sử dụng" Nhiều công ty ở Nhật Bản hiện đang phát triển các công nghệ liên quan đến hydro trong các lĩnh vực tương ứng của họ và cùng với các đồng nghiệp của mình, họ đang nỗ lực phát triển các công nghệ giúp Nhật Bản có thể cạnh tranh với phần còn lại của thế giới

Phát triển công nghệ hydro

Việc phát triển công nghệ hydro của công ty chúng tôi sử dụng công nghệ mà chúng tôi đã phát triển cho đến nay và tái sử dụng nó thành thiết bị hydro Ví dụ, ALL-Kawasaki đang tận dụng công nghệ xây dựng tàu sân bay LNG để vận chuyển hydro hóa lỏng cũng như công nghệ phát triển động cơ khí và tua-bin khí đốt tự nhiên để sản xuất điện hydro

Trình diễn trong từng lĩnh vực

Chúng tôi đang tiến hành trình diễn các dự án được NEDO trợ cấp trong từng giai đoạn của chuỗi cung ứng
「Lưu''Phát triển thiết bị quy mô lớn, hiệu suất cao cho máy hóa lỏng hydro
「Hakobu'' bao gồm thu thập dữ liệu để tiêu chuẩn hóa quốc tế các hệ thống vận chuyển và xử lý hàng hóa hydro hóa lỏng (HySTRA), phát triển công nghệ vận chuyển khối lượng lớn hàng hải và hiệu quả cao cho hydro hóa lỏng, trình diễn thương mại hóa chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng, phát triển các phương pháp sản xuất hiệu quả cao cho thùng chứa hydro hóa lỏng, phát triển động cơ hydro hàng hải và MHFS
「Sử dụng'', phát triển công nghệ máy nén hydro loại tăng áp áp suất cao công suất lớn
Phát triển công nghệ động cơ khí hydro làm nguồn năng lượng điều tiết quy mô lớn
Nghiên cứu trình diễn sản xuất điện bằng tua bin khí hydro để hiện thực hóa việc sản xuất điện hydro ở Châu Âu
Chúng tôi đang tiến hành nhiều dự án trình diễn như thế này

Hướng tới thương mại hóa

Trong quá trình chuyển đổi từ năng lượng thông thường sang năng lượng hydro, chúng tôi sẽ phát triển "các sản phẩm sẵn sàng sử dụng hydro" có thể sử dụng đồng thời cả hai loại năng lượng, cũng như thúc đẩy phát triển công nghệ cho cả cung và cầu, xây dựng chuỗi cung ứng hydro hóa lỏng và đẩy nhanh việc triển khai hydro trong xã hội