青島港來了“海上混動車”

盛夏的膠州灣，海風裹挾著咸濕的氣息撲面而來。7月16日清晨，晨曦微露，山東港口青島港前灣港區已呈現一派繁忙景象。

四艘拖輪迎著風，穩穩駛向遠處即將進港的大船。其中，一艘拖輪身姿矯捷。它個頭不大，動力卻異常強勁，船身上“氫電拖1”四個大字格外醒目。

它正是全國首艘氫電拖輪，也是全國馬力最大、鋰電池容量最大的港作拖輪。其創新搭載“氫燃料電池+液冷鋰電池”混動系統，可實現真正意義上的零碳排放。

“小塊頭”蘊含大能量

“氫電拖1”輪長39米，由青島港“連鋼創新團隊”設計、鎮江船廠承建，今年6月在青島港正式投用。此次，它執行的任務是輔助15萬噸巨輪“達飛利拉”號靠泊。與萬噸級的巨輪相比，“氫電拖1”輪顯得“身材嬌小”。

待完成系纜作業，與“達飛利拉”號緊緊綁定在一起后，“氫電拖1”輪開始發力，拽著船頭向碼頭駛去。“這船開起來動力很猛，別看它個頭不大，肚子里可裝著強勁的動力系統。”“氫電拖1”輪船長周子祥介紹說，“氫電拖1”輪搭載的“氫燃料電池+液冷鋰電池”混動系統，能輸出7000匹馬力。

7000匹馬力的背后，是氫燃料電池與鋰電池串聯混動的完美融合。“拖輪搭載的集裝箱式質子交換膜氫燃料電池系統，通過電化學反應將氫能轉化為電能。”青島港輪駁公司指導輪機長孫騰蛟介紹說，鋰電池則采用寧德時代最新船用液冷磷酸鐵鋰電池，鋰電池總容量7838千瓦時。

這種“氫鋰雙擎”的創新組合，讓拖輪在滿足港口頻繁啟停、短時高負載作業需求的同時，實現續航與動力的完美平衡。

“簡單說，它就像一臺‘海上混動車’。”周子祥打了個比方，鋰電池提供瞬時高功率輸出，氫燃料電池則保障長周期穩定供電，二者協同工作使“氫電拖1”輪在港內助泊作業中能釋放82噸的強悍拖力，靜水航速可達14.2節。

綠色節能零排放

傳統港口拖輪是名副其實的“油老虎”，一艘船每年的二氧化碳排放量相當于幾百輛小汽車的排放總和。而“氫電拖1”輪的誕生，直接顛覆了這一局面。它采用先進的氫燃料電池技術作為船舶電力來源，在運行過程中僅產生水，實現了零碳排放，是真正意義上的綠色環保船舶。

“‘氫電拖1’輪的投入使用，將使港口作業大幅降低碳排放。”山東港口青島港輪駁公司副總經理張雷介紹，“氫電拖1”輪每年可減少二氧化碳排放約1500噸，相當于植樹造林1000多畝。

除采用清潔能源動力系統之外，設計團隊在船體構造上也下足了功夫。“氫電拖1”輪采用輕量化設計，最大限度減少船舶的空船重量，達到降低船舶推進和作業能耗的目的。

此外，“氫電拖1”輪推進系統具有經濟和動力兩種工作模式。選擇經濟模式時，電機加速曲線更加平緩，可滿足拖輪正常的港內作業任務，讓船舶續航力更加持久。在動力模式下，動力輸出更為強勁，為拖輪助力大型船只靠離泊、在惡劣天氣下工作提供了可靠的動力保障。

“兩種模式根據工況一鍵切換，可滿足不同功率需求。”周子祥說。

與傳統燃油拖輪相比，“氫電拖1”輪在噪聲控制方面優勢顯著。“這船開起來幾乎沒有震動和噪聲。”周子祥說，他以前在柴油動力的拖船上工作，船加速過猛時煙囪就會冒黑煙，且噪聲大得震耳朵，而“氫電拖1”輪運行起來安靜得像電動車。

“盲航”升級為“智航”

走進“氫電拖1”輪駕駛艙，駕駛臺頗具科技感，三塊屏幕組成的綜合顯示屏環繞著駕駛位，將航行數據化作沉浸式全息畫面。顯示屏還能全自動升降，有效解決了駕駛員視線受遮擋的問題。

周子祥介紹，駕駛臺應用基于北斗技術的多功能集成系統，實現一套系統替代傳統ECS電子海圖、全球定位系統、船舶自動識別系統，解決了傳統船舶設備分散的問題，還為船舶安全航行、船岸協同管理提供了支持。

“北斗集成系統可實時接入港口數字孿生平臺，與岸橋、集裝箱實現毫米級協同作業，路徑優化、碰撞預警等功能也一應俱全，讓拖輪從‘盲航’升級為‘智航’。”周子祥說。

為支撐氫電拖輪“氫”裝上陣，青島港持續推進加氫站、智能充電網絡等基礎設施建設。青島港在前灣港區建設了全國港口首座加氫站，為“氫電拖1”輪和氫能集卡提供加氫服務。該港口還自主研發了全自動智能岸基充電裝置，讓拖輪在作業間隙即可完成補能，充電效率提升200%以上。

“‘氫電拖1’輪的入列，是青島港響應‘雙碳’目標的重要成果。未來，青島港將以該輪為核心進一步拓展氫能應用場景，持續推動港口裝備綠色升級，引領港航業綠色轉型。”山東港口青島港安全環保科技部副部長齊斌表示。