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        船舶新能源為電動船舶打造“綠色心臟”

        2019-10-09 15:30:57
        來源:中國能源報 編輯: 國際船舶網 我有話要說

        與新能源汽車一樣,動力電池的性能指標、安全性、充電速度、充電設施分布情況也是影響電動船舶發展的主要因素。截至今年6月,國內擁有船級社認證的電動船用鋰離子電芯企業共11家,認證電芯產品25款。從實際使用情況來看,磷酸鐵鋰方形電池是主流技術路線。

        新能源化的觸角已延伸至船舶領域:全國主要城市河湖景區正積極推動船舶油改電工作,長江渡輪、珠江客輪等力推純電動示范船項目,大噸位商用船也在探索發展油電混合技術路線。越來越多的動力電池企業將目光瞄向船舶電動化這一細分領域,并有針對性地開發船用動力電池系統,提早布局搶占先機。

        船舶新能源化撬動龐大市場

        自2018年國務院審議通過《打贏藍天保衛戰三年作戰計劃》后,交通部等部門陸續發布《長江經濟帶船舶污染防治專項行動方案(2018-2020年)》《推進珠江水運綠色發展行動方案(2018-2020年)》《關于做好船舶水污染物排放控制標準實施工作的通知》等文件,鼓勵船舶使用清潔能源、改造油氣收集系統和岸電受電設施等,預計在2020年底前,完成污染物排放不符合要求的船舶改造。

        電動船舶具有低能耗、零污染、低成本等優點,成為整治船舶污染、實現節能減排的重要路徑。交通部水運科學研究院船舶運輸技術研究中心主任紀永波指出,當前國家大力推進電動船舶發展,國內內河電動船發展速度較快,主要集中在客船、渡船、公務船和500噸左右的小型干散貨船。

        根據中國船級社(CCS)的船舶登記數據,2018年我國內河船舶凈重噸位約為1.95億噸。業內人士分析,按照50%的電動化比例計算,對應的電動化船舶凈重噸位為0.975億噸,根據電動船每噸需要鋰電池1.3KWh計算,鋰電池理論需求量將達到127GWh,市場容量十分可觀。

        針對成本方面,高工產研鋰電研究所的調研數據顯示,船舶每百公里的運行成本,柴油動力船舶為4320元,LNG燃料船舶為4440元,電動船舶為3272元,電動船舶具有顯著優勢。同時,由于電動船舶結構簡單,轉動部件少,可靠性高,所以維護成本較低。

        動力電池企業搶先布局

        發展綠色船舶是大勢所趨,多家國內動力電池企業在產品開發、產業化布局、標準制定等方面都作出了實質性動作。

        6月,億緯鋰能與上海瀚舜船務簽署《新混合電推散貨船項目合作協議》,該項目創下了三項世界紀錄:全球最大批次新能源散貨船(18艘)、全球單船最大的新能源散貨船(5400噸)、全球最大的江海聯運新能源散貨船隊。這些新能源船舶將全部由億緯鋰能提供動力電池系統,與普通同類型商船相比,可節約運營成本30%左右。

        截至目前,億緯鋰能船用電池總裝機量超過50MWh,為超過200艘新能源船舶提供動力電池系統。“港口與城市的距離越來越近,為減少對近岸海域和居民的污染影響,億緯鋰能積極推進船用動力鋰電池和電源系統技術創新,推動全國多地船舶油改電、鉛酸電池改用鋰電池工作。”億緯鋰能董事長兼總裁劉金成表示。

        世界首艘千噸級內河新能源電動船——“河豚”號,搭載重達26噸的超級電容+超大功率鋰電池雙電管理系統,整船電池容量約為2400KWh,約相當于30-50臺電動汽車的電池容量,船舶在滿載條件下,航速最高可達12.8公里/小時,續航能力可達80公里。

        該船由上海瑞華公司提供動力技術,于今年4月投運。“在船舶噸級不斷提高、續航里程不斷提升等情況下,傳統的鉛蓄電池將難以支撐,超級電容、動力鋰離子電池等或是未來的首選。”上海瑞華相關負責人介紹說。

        今年初,寧德時代與中國船級社武漢規范研究所簽署戰略合作協議,雙方將在推動電池系統船舶技術標準研究和水上應用、加速相關電池產品的認可和檢驗等多個方面合作,共同啟動電動船舶安全規范的研究和制修訂工作。

        在國際上,韓國三星SDI、日本GS湯淺公司、日本電產安薩爾多工業系統公司、德國電池制造商Akasol AG和Lion Smart公司等領先的電池企業都進入了電動船舶市場,開發出多種新型的船舶鋰電池系統。

        大規模應用尚需多方合力

        與新能源汽車一樣,動力電池的性能指標、安全性、充電速度、充電設施分布情況也是影響電動船舶發展的主要因素。

        據了解,船用鋰電池必須經過中國船級社及其授權機構的技術標準認證才可使用。截至今年6月,國內擁有船級社認證的電動船用鋰離子電芯企業共11家,認證電芯產品25款。從實際使用情況來看,磷酸鐵鋰方形電池是主流技術路線。

        在此前召開的首屆電動船舶創新發展研討會上,杭州現代船舶設計研究有限公司董事長黃佳林指出,目前國內外已在鋰離子電池儲能系統的關鍵技術上取得了重大突破,船舶的電力系統組網技術、船舶電力推進技術、大功率電力并網技術等也相繼獲得了大量研究成果。

        寧德時代副總裁吳凱表示,寧德時代已攻克了安全、長續航、大功率、長壽命等技術難題,電池包系統設計采用符合IP67以上防護等級的電池包,可有效規避水汽、鹽霧及粉塵引發的安全風險,滿足船用要求。

        不可忽視的是,電動船舶發展仍有眾多技術難關需要攻克、商業模式需要摸索,行業標準和管理體系等也有待進一步完善。

        紀永波指出,內河電動船岸電容量小、設施設備兼容性差、船舶生命周期內電池更換成本高是下一階段電動船舶發展需首要解決的問題。

        在電動船舶相關行業標準方面,中國船舶工業綜合技術經濟研究院副院長李強指出,隨著未來電動船舶的發展,在電動船的總體性、安全性、經濟性、續航性、產業鏈完整性等方面將產生一系列新的標準需求,我國要借鑒國際海事組織(IMO)、國際船級社協會(IACS)等相關國際組織的技術發展趨勢,制定符合國內電動船發展的標準。中國船級社武漢規范研究所所長羅肖峰進一步指出,在制定行業標準的基礎上,還要建立和完善相應的規范標準體系,尤其是電動船舶的安全規范。

        中國船舶重工集團科技部主任助理洪智超表示,發展電動船舶關鍵技術,除需要國家政策支持外,還要強化運用市場機制推動產業跨領域合作,鼓勵多種技術并行發展。

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