又是全球首创！青岛港全自动化码头二期投产运营

首创“氢 5G”！青岛港用全球最先进码头定义港口未来

青岛日报／青岛观／青报网讯 茫茫天海间，40台高速轨道吊在岸线上一字排开，巨大的集装箱被抓起又放下，45台自动导引车来回穿梭，这些设备统统都无人操作……

11月28日，集合了全球首创氢动力自动化轨道吊、全球首创5G自动化技术等6项顶尖“黑科技”的山东港口青岛港全自动化码头二期投产运营。该码头岸线长660米，拥有2个泊位，设计吞吐能力170万标准箱／年。

这是一个定义了港口未来的高科技码头，是港口生产方式的一场革命！

6项全球首创科技成果

其实在全球范围，自动化码头已非新鲜事物，迄今有近30年的发展历史。早在1993年，世界第一个集装箱自动化码头ECT在荷兰鹿特丹诞生。2000年之后，自动化码头更是如雨后春笋般出现，德国汉堡CTA码头、法国SETO－MSC码头、韩国釜山码头等相继建成投入运营。

国内自动化码头虽然起步较晚，但发展势头迅猛，其中又以青岛港全自动化集装箱码头一期、厦门远海自动化码头、上海洋山深水港四期自动化码头为代表。此外，唐山港京唐港区和广州港南沙港区也正在建设自动化集装箱码头。

那么，此次投产的青岛港全自动化码头二期又有哪些新的“黑科技”？凭什么成为全球众多自动化码头中最亮眼的明珠？

首先是在全球港口中独一无二的氢能应用。将氢气和氧气发生反应的化学能直接转换成电能，这项听起来未来感十足的前沿技术被青岛港变成了“现在时”。二期自动化码头采用了全球首创的氢动力自动化轨道吊，以自主研发氢燃料电池组为自动化轨道吊提供动力，不仅减轻了设备自重约10吨，降低了设备机构复杂度、设备维保量和维修费用，而且发电效率高。据测算，以氢燃料电池加锂电池组的动力模式实现了能量回馈的最优利用，使轨道吊每箱耗电下降约3．6％，使单机节省动力设备购置成本约20％。

今年5月，以打造“中国氢港”为目标的青岛港还专项研究氢燃料在集卡车的使用，目前已在全球港口中率先投入运营氢燃料集卡车。

另一大看点则是5G的加持。传统码头使用光纤、无线局域网等通讯方式，越来越难以满足码头繁重的业务需求。而二期自动化码头在全球率先完成“5G自动化技术”全覆盖，可解决传统模式下的通信干扰、高时延等问题，大幅提高岸桥、轨道吊和导引车的连续作业能力与可靠性，整体提升码头运营效率。

此外，二期自动化码头还惊艳推出了一系列世界领先的原创“黑科技”组合，包括全球首创陆侧全动化技术、全球首创智慧监管系统、全球首创三维可视化运维平台、全球首创基于商业智能（BI）的自诊断系统，以中国“智”造、中国创造向全球港航业奉献了“中国方案”。

如果说传统码头靠的是工人在50米高空操作桥吊搬运货物的精湛技艺，那么这座自动化码头则是技术人员在中控室指点江山，如同打游戏一般就把活干完了。

高密度建设的逻辑

青岛港全自动化集装箱码头共分为三期建设，其中一期工程已于2017年5月11日投入商业运营；仅仅过了两年半时间，二期又投产运营；而三期也已经处于土建阶段。可能有人不禁想问，为什么青岛港要如此高密度建设自动化码头？

从全球航运业的趋势来看，发展自动化码头的一大驱动力是船舶大型化。当前，世界主要的航运巨头都在下水超大型集装箱船，通过提高单次运载量来降低单位运输成本，提高航运效益。

以今年7月11日靠泊青岛港的世界载箱量最大的集装箱船“地中海古尔松”为例，船长399．9米，宽61．5米，最大载箱量23756标准箱。这样的海上巨无霸比一艘航母还要庞大，对港口装载效率的要求也水涨船高，传统码头依靠人力进行操作已逐渐无法满足需求。而自动化码头就凸显出优势，不仅岸桥、轨道吊、导引车的自动化作业实现无缝衔接，还可以24小时不间断工作，大大缩短船舶在港时间。

自动化码头有诸多好处，但却并不是每个港口都能上马的。自动化码头是集物联网、大数据、人工智能、自动控制等技术和业务于一体的复杂系统工程，是港口综合实力的体现。

纵观国内港口，有能力建设自动化码头的只有少数财力雄厚的大型港口，动辄几十亿的投入令一般港口望洋兴叹。此外，自动化码头建设并非单纯的资金投入和技术创新，还要培养出一套专业的运营团队，探索出合适的运作模式和良好的保障条件。

自动化码头建设难度大、成本高，背后却是令人意想不到的收益慢。全球自动化码头的单机平均作业效率在20自然箱／每小时左右，还不如传统人工码头的平均作业效率。

但是青岛港打破了这个魔咒。截止今年11月26日，青岛港全自动化集装箱码头一期平均装卸效率由开港时的24．2自然箱／每小时提升到36．2自然箱／每小时，最高效率达到43．8自然箱／小时，比国外同类码头（鹿特丹RWG和MV2等）高50％，是首个超过人工码头作业效率的自动化码头。外集卡在港周转时间15分钟以内，比人工码头缩短时间50％以上。

究其根源，就是青岛港拥有一支拥有包括专业技术人员和新时代产业工人在内的高素质员工队伍，更好地适应了港口自动化和智能化转型。

城市发展的新机遇

港口大型基础设施项目的建设同样给一座城市的发展带来新机遇、新变化。

集装箱物流是高效便捷、高附加值的现代物流形式，建设全自动化集装箱码头，提升集装箱装卸的信息化与服务水平，将使青岛在激烈的城市竞争中占据有利位置。

换言之，如果没有这样的魄力持续提升现代化的码头和世界领先的装卸效率，青岛港就不会有位居中国北方港口第一位的集装箱航线密度，青岛也就不一定能吸引如此多的国际港航巨头、物流企业和外贸企业落地。

在青岛十五个攻势中，多处涉及集装箱物流的攻坚。

其中，《青岛市新旧动能转换“海洋攻势”作战方案（2019—2022年）》提到，到2022年，集装箱吞吐量突破2400万标箱；航线超过200条，其中外贸航线超过165条；集装箱中转比例提高到20％。《青岛市国际航运贸易金融创新中心建设攻势作战方案（2019—2022年）》也提出建设智慧港口，推进码头设备智能控制、作业智能调度与管理一体化，自动化集装箱码头持续保持世界领先水平。

一个数字可以更直观地看出全自动化码头的意义：如果把一期、二期、三期相加，总设计吞吐能力将达到520万标准箱／年，相当于2018年青岛港集装箱吞吐量（1932万标准箱）的1／4还多，这将成为青岛未来集装箱吞吐量快速增长的重要支撑。

另外，氢能和5G是当前青岛新产业重要发力方向，而最先大规模应用的是青岛港，这一点也耐人寻味。

9月23日，青岛在2019青岛氢能产业高峰论坛上提出加快打造氢能产业集群，全力建设“世界氢城”。10月18日，青岛发布《青岛市5G产业发展行动方案》，打造全国5G信息技术和应用技术的创新高地。

新产业的培育离不开应用场景的落地，需要有第一个吃螃蟹的人。而对未来技术发展趋势保持敏感洞察力的青岛港，无疑是青岛新产业新技术率先商业化应用的典范。

（记者 周晓峰 摄影 傅学军）

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揭秘神奇的氢能码头

氢能码头揭秘

青岛日报／青岛观／青报网讯 在青岛打造“世界氢城”、抢跑新兴产业的重要节点上，山东港口青岛港全自动化码头二期采用全球首创的氢动力自动化轨道吊，标志着氢能在港口这一重要应用场景的商业化落地。

氢能作为零碳能源，是人类能源的终极解决方案和能源革命的重要方向，也被认为是绿色港口发展的趋势。当前，国内外绝大部分港口都是使用城市电网对码头进行供电，每吊运一个集装箱大约要消耗6度电，由此产生的二氧化碳、二氧化硫等排放十分可观。相比之下，氢能更加环保，完全实现零排放，同时还减轻了设备自重，降低了设备复杂度、维保量和维修费用。以年吞吐量300万标准箱测算，使用氢能每年可减少二氧化碳排放约2万吨，减少二氧化硫排放约697吨。

这个“黑科技”自动化轨道吊由青岛港自主研发的氢燃料电池组提供动力。电池组有两层结构，上层储氢，下层是氢燃料电池电堆，两层之间通过管路连接，氢气和氧气在电堆中发生化学反应产生电能。

氢从哪儿来？山东省氢气年产量约400万吨，占全国产量的近1／5，地炼化工、煤制氢等产业都走在全国前列。但过去这些氢没有合理的处理方式，有的被白白排放掉。而青岛港将氢收集起来作为动力，将大大减少港口的碳排放。

此次青岛港使用的是来自山东滨化集团提纯后的工业氢，以后也将根据需求使用青岛周边化工企业的氢。

值得注意的是，此前氢能应用的主要方向是氢燃料电池汽车，像青岛港这样用于轨道吊还属首次。

“氢的储能密度非常高，在重载、长距离、长时间运行的汽车得到广泛的应用，将来也会普及到轨道交通、船舶等领域。这次青岛港把氢能引入作业繁重的码头装备，是一个非常好的创新，也为中国氢能利用探索出一条新的路径。”同济大学教授、国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心主任余卓平表示。

然而，氢能利用还没有形成规模与完整产业链，出于成本和技术考虑，青岛港暂时只应用在轨道吊，并未在整个码头落地。

此外，加氢站的建设和储运等难题还需要解决。据介绍，目前轨道吊加注的是气体氢，加一次氢能用大约2到4天。“国家出台液态氢标准并普及加氢站建设后，通过加注液态氢，使用的时间将大幅延长。”山东港口青岛港自动化码头工程技术部副经理吕向东说。

余卓平认为要从制氢、储运氢到加注氢的全产业链加快突破产业瓶颈，同时氢燃料电池技术也需要进步。

（记者 周晓峰）

山东港口青岛港全自动化码头：

5G架起一道“空中光纤”

青岛日报／青岛观／青报网讯 5G商用刚刚拉开帷幕，5G智慧港口建设便取得瞩目成果——由山东港口青岛港全球首创的“5G自动化”技术如今已实现码头全覆盖，这标志着山东港口青岛港全自动化码头智慧化发展跨入全新5G时代。在智慧码头场景下，5G有些哪些优势？能实现哪些应用？记者专访山东港口青岛港自动化码头副总经理李永翠。

5G比传统光缆有哪些优势？

李永翠介绍，相对于光纤和传统的通讯方式，5G的灵活性、建设成本、维护成本和可扩展性更有优势。比如此前码头设备依靠光缆通讯的运行区域需要开挖土坑，而运用5G网络则不受地理位置的限制，此外接入设备的数量也不受限制。无形之中，为码头后续设备的扩展和可靠运行提供了坚实保障。

此外，网络传输的时延和带宽能否更好地满足工业通讯控制，是一个很重要的指标。相比传统光缆，5个网络可实现了高带宽、低时延、高安全可靠的传输服务。经测试，二期自动化码头大型设备通讯实现了低时延（20ms以内）、大带宽（上行200Mbps以上，下行1000Mbps以上），抗干扰强，频谱稳定，为智能港口应用构建了低成本、更便捷的信息高速公路。

“5G”给码头带来什么？

李永翠说，自去年开始，我们开始着手5G技术的性能测试，并在今年与华为、联通等公司联手创新攻关，结合基于5G虚拟园区网的港口专网方案、端到端应用组件，为解决好港口自动化设备通讯问题提供了全新解决方案，在全球率先完成了运用“5G自动化技术”，并实现了一期和二期码头的全覆盖。

他介绍，目前在自动化码头区域设有6个5G基站（包括3个海侧基站和3个陆侧基站），覆盖岸桥吊、AGV运输车、滑轨吊及周边办公楼、操作区等区域，可实现在5G网络下的岸桥、轨道吊自动控制操作、抓取和运输集装箱及高清视频大数据回传等场景的应用，等于是用5G架起一道“空中光纤”，发挥5G边缘计算技术的能力，满足码头专网对网络通信安全性、私密性、业务可靠性等方面的要求。

当下借助5G、物联网等新一代信息技术的发展，各大港口都在发力数字化、智能化转型升级之路，山东港口青岛港在智慧港口5G应用方面做出的突破，将为其他港口探索转型之路提供示范与引领。

（记者 王冰洁）