近日，日本新公司PowerX獨創的世界首個自動化集裝箱式“電力運輸船”概念獲得了今治造船的青睞，有了日本最大船企的全力支持，全球首艘海上電力運輸船將很快變成現實。

電力運輸新模式

2021年12月3日，日本最大造船廠日本今治造船株式會社(IMABARI SHIPBUILDING)和日本科技初創公司PowerX雙雙對外發布消息稱，雙方已在12月2日正式簽署了一項資本和業務合作協議，雙方將聯合研發全球首制海上風電電力運輸船原型船。PowerX將主要負責開發和制造安裝在原型船上的電池存儲和相關系統。今治造船廠將主要負責該船舶的建造。此外，今治造船還將向PowerX投資10億日元(約合人民幣5600萬元)，用于船舶和蓄電池的研發，并參與原型船的開發工作。

根據協議，雙方將合作推進海上風電集裝箱式電力運輸船及運輸電池的研發和生產，力爭在2025年年底之前完成海上風電集裝箱式電力運輸船原型船的設計和建造，必要時第三方公司也會參與。據了解，該項目將是一種全新的能源儲存和運輸方式，旨在實現地球上任何兩個港口之間前所未有的能源傳輸，從而加速可再生能源的應用。該系列船將能夠大量裝載電池，與船舶的控制系統集成在一起，將海上風電傳輸到岸上。

據介紹，PowerX公司的Power ARK系列電力運輸船原型船將使用電力或者LNG作為動力，預計建造成本可能高達數十億日元。Power ARK系列電力運輸船概念是PowerX公司推出的一種全新能源儲存和運輸方式，能夠大量裝載電池，與船舶的控制系統集成在一起，可將海上風電場生產的電力輸送到岸上。

PowerX公司表示，該型船將成為一種全新的能源儲存和運輸方式，可實現任何兩個港口之間前所未有的能源傳輸，從而加速可再生能源的應用。

本次合作的將是Power ARK系列電力運輸船的首款船型“Power ARK 100”號，這是一艘專門為在日本沿海水域輸送可再生能源而設計的100TEU三體船。該船全長100.50米，寬21.90米，吃水5.00米，載重量2200噸，航速7～14節，額定功率222兆瓦時，船上將配備一套導航系統、傳感設備以及防碰撞系統，還將配備基于生物柴油的備用發電機。“Power ARK 100”號可攜帶100個網格電池、即200兆瓦時的電力，相當于22000戶日本家庭一天的總耗電量。在僅依靠電力運行時，該船能夠航行最多300公里，如果同時使用電力和可持續生物燃料，則可以實現1000公里～3000公里的長距離、洲際清潔電力運輸。

根據協議時間表安排，“Power ARK 100”號的設計工作計劃于2022年1月正式啟動，建造工作則將于年中正式開始，2025年完工交付，之后開始在日本周邊海域開展電力運輸試驗，以測試其運行性能和安全性，并在示范測試完成后開始全面運行。

除了 “Power ARK 100”號之外，PowerX還設想了更大規格的電力運輸船，例如1000TEU和3000TEU型電力運輸船，這2型船中，1000TEU電力運輸船總長150.00米，型寬28.00米，可裝運2090兆瓦時的電力；3000TEU電力運輸船總長220.00米，型寬37.00米，可裝運5660兆瓦時的電力。此外，PowerX也在考慮研發使用普通集裝箱進行電力運輸。

值得注意的是，本次的合作方都不簡單，除了日本最大船廠今治造船外，另一家公司PowerX雖說是一家初創科技公司，但其創始人可來頭不小。PowerX由日本知名企業家、軟件公司Yappa創始人兼首席執行官伊藤正裕創立，Yappa公司是數字可視化技術發展的先驅，他也因開創了數字可視化技術被公眾所熟悉。2014年Yappa由日本最大時尚電商ZOZO收購，并重新更名為ZOZO Technologies，伊藤正裕擔任首席執行官直到2017年。隨后，他成為了ZOZO的董事會成員，并在2019年成為ZOZO的首席運營官。目前，ZOZO的許多知名創新技術都來源于伊藤正裕，包括3D身體測量設備ZOZOSUIT、ZOZOMAT、ZOZOSUIT 2和ZOZOGLASS等。

如今伊藤正裕正式進軍船舶行業，成為又一電商跨界船舶行業的“跨界玩家”，凱文·凱利(Kevin Kelly)曾在《失控》一書中提到：“任何行業的顛覆者都是來自‘行外人’。”伊藤正裕，會是那個人嗎？讓我們拭目以待。

但可以肯定的是，該項目的創新程度足夠新鮮，此外，有了日本最大造船廠和最大電商的加持，這個項目未來可期。

發揮船舶的優勢

顯然，本次PowerX和今治造船聯合研制的最新Power ARK系列電力運輸船項目一旦被驗證成功并推向市場，定將為海上風電電力運輸行業帶去一種全新貿易模式，將為整個行業帶來變革。

據介紹，這個創新的想法是取代當今向日本和其他地方進口化石燃料的燃料運輸船，并促進可再生能源的吸收。根據日本自然資源和能源局公布的2021年能源白皮書顯示，與2018-2019財年相比，日本化石燃料占比略有下降，可再生能源有所增加，但化石燃料仍占日本電力行業的四分之三左右，日本仍然嚴重依賴于化石燃料。

基于此，日本將目標瞄準了海上風電。目前在日本，海上風電只占其國內電力供應的一小部分，但在政策支持下，海上風電業保持了持續發展態勢。根據日本政府的目標，到2030財年，可再生能源將占日本發電量的36%～38%，這一目標相比之前計劃的22%～24%有了顯著提升。為了實現目標，在2020年舉辦的日本政府-行業海上風電大會第二次會議上，各方就日本海上風電遠期宏偉目標達成共識：計劃在2030年將國內海上風電裝機量擴大至10GW，并在2040年進一步提升至30～45GW。

日本風電協會會長Jin Kato在新聞發布會上表示：“日本決定淘汰老化的煤電廠，而核電站重啟也面臨障礙，因此可再生能源是彌補能源短缺的唯一辦法。”

伊藤正裕表示：“當前日本過度依賴進口化石能源，所有的能源都需要進口。所以我希望未來船舶可以不再需要使用那些燃料，而是通過能源轉移船使用電力驅動。我們認為PowerX有機會改變這種窘態。”

然而，盡管海上風電場在可再生能源方面所發揮的作用越來越大，但對于日本這種被深海海域所包圍的國家而言，海上風電場的傳統安裝地點存在較大限制，因為渦輪機本身需要被穩固錨定在海床上，因此對于日本而言很難將海上風電場渦輪機基礎沉入海底。當前業內“海上巨無霸”——通用電氣(GE)所產的Haliade-X海上風力渦輪機最深水深也只能達到60米(200英尺)。當然，也有很多創新的解決方案，例如浮動式風力渦輪機等，但這些創新技術都處于相對早期的研發階段，離實際應用尚需時日。

此外，如何將海上風電所產生的電量輸送至陸地也是一個棘手問題。今治造船表示：“海上風電場的挑戰之一是向岸上傳輸電力，目前是通過海底電纜完成。如果風場離岸較遠，鋪設電纜的成本就會很高。” 據日本海事新聞網報道，海上風電集裝箱式電力運輸船主要用于海上風力發電的電力運輸，造價將達數十億日元。而一般而言，海上風電場產生的電力通過海底電纜傳輸至國家和地方的電網，海底電纜從海上變電站延伸至陸上并網變電站。但是鋪設海底電纜建造成本高昂，每公里大約需要消耗建設成本1億～2億日元(約合人民幣560萬元～1120萬元)，而且鋪設海底電纜對于環境的影響也相對較大。

對于這些問題，PowerX不按常理出牌，設想出了一個完全顛覆傳統的解決方案，該設想不僅考慮了海上發電的要求，還考慮到了發電地點的相關解決方案。他首先否定了海上風電場靠近需要電力的地方(電力運輸)的需要，而只需要根據實際需求以及最具成本效率等條件去為海上風電場進行更為合理的選址，然后通過研發電力輸送船的模式來將海上風電廠所產電力運送至國內任何地方。而且，相較鋪設海底電纜而言，使用電力運輸船則可顯著降低運輸成本，同時還可最大限度降低對環境的影響。此外，PowerX認為，電力運輸船更能夠抵御自然災害，開發所需的時間和成本更少，優勢顯著。

的確，這種加快可再生能源采用的創新解決方案不僅可以有效解決海上風電場的電力轉運問題，還將有助于推進人類向廣闊的海洋進發，同時不用擔心環境影響問題。顯然，這種另辟蹊徑的創新想法充分體現出了伊藤正裕作為一個局外人的清晰思維，而他的舉動也定將進一步觸動行業內傳統玩家的創新DNA。

風電場選址不再是問題

在全球能源轉型、環保趨緊的大環境下，各國都在努力尋找適合自己的綠色能源轉型之路。而伊藤正裕最初計劃建造一種可將儲存在集裝箱電網電池中的能量在海上風電場和岸基碼頭之間運輸的電力能量轉移船，其目標就是為了幫助日本實現所制定的2030/2040年的發電戰略。但要實現10年、20年目標，只是局限于解決眼前問題顯然是不足夠的。其實，大佬早就將目光瞄向了更遙遠的未來。

首先，完全消除地點限制。針對日本建設近海風電場選址受限的現狀，伊藤正裕當初創建PowerX的一個愿景就是通過提供更為創新的解決方案來消除日本發電場選址的受限，改變可再生能源的消費和傳輸方式，為海上風電場的建設選址提供更大靈活性。PowerX電力運輸船的設想便可讓日本實現在更多以前所不適合的地點建場，甚至布局規模更大的風電場或風力發電裝置。PowerX表示，未來，電力能源轉移船不僅能向現有地點輸送電力，還將能夠將電力從偏遠地區輸送到能源消耗最大的城市。伊藤正裕舉了日本北部島嶼北海道島和東京之間潛在能源貿易的例子，他表示：“數百艘船舶可以為該貿易提供服務。”

此外，這個項目還為電池動力的國際貿易解鎖了新可能。為此，PowerX還設定下宏偉目標——要讓在世界各地穿梭的大型能源運輸船，也能夠用上更加清潔的海上風能。“未來的能源轉移船將通過運輸從清潔和可再生能源中所產出的電力來取代目前的碳基燃料運輸船。”伊藤正裕表示。

其次，打造蓄電池工廠。除了電力運輸船，PowerX還打算建設電池工廠，服務于儲能市場。PowerX指出，目前世界上大部分能源是通過船舶運輸的，以燃料的形式，例如石油、天然氣和煤炭。日本84.9%的電力來自進口的碳基燃料。隨著全世界逐漸遠離化石燃料。為配合其創新獨特的電力運輸船，PowerX還進一步提出了內部電池制造的“Project MAX”計劃，將在日本本土建立一個千兆規模的蓄電池組裝工廠，為電力運輸船批量組裝蓄電池。隨著全球范圍內脫碳的加速，對大型能源儲存設備的需求正在飆升。現有的電池單元將根據用途進行組裝，包括電動汽車快速充電、電網和船用電池。所有這些蓄電池都將在云端進行集體管理，包括運行狀態和剩余電量，以建立一個“移動充電網絡”。

預計蓄電池工廠的投資額約為100億日元(約合人民幣5.62億元)，將在2022年開始建設，2024年實現年生產能力1GWh，并最終在2028年達到5GWh。生產線將實現自動化，以低成本批量生產。配合電力運輸船業務，PowerX目前正在募集總計約80億日元(約合人民幣4.5億元)的資金，并正在與大約30家公司協商資本合作，包括主要的電力公司、汽車制造商和金融機構。

第三，完全解決后顧之憂。對于該項目的電力運輸船而言，完全不用擔心其對于環境的影響，她是完全綠色的。此外對于建造問題，伊藤正裕也給出了答案——未來傳輸海上風電電力可不需要電纜，只需要造船，而造船是當今世界很擅長工作。

第四，超強合作伙伴支持。PowerX團隊中還吸納了大量行業知名人士。PowerX的聯合創始人包括生物技術企業Helios首席執行官鍵本忠尚，他將擔任董事會主席。非執行董事包括瑞典電池開發商和制造商Northvolt聯合創始人兼首席執行官Paolo Cerruti、谷歌前副總裁兼總經理Caesar Sengupta以及美國自然保育協會前首席執行官兼高盛前合伙人Mark Tercek。值得一提的是，Mark Tercek也宣布將在日本建立一家Gigafactory，生產Power ARK系列電池，到2024年其年產能將達到1GWh，到2028年將達到5GWh。