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为电动船舶打造“绿色心脏”

作者:樊桐杰 来源:中国能源报 发布时间:2019-10-10 浏览:
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中国储能网讯:与新能源汽车一样,动力电池的性能指标、安全性、充电速度、充电设施分布情况也是影响电动船舶发展的主要因素。截至今年6月,国内拥有船级社认证的电动船用锂离子电芯企业共11家,认证电芯产品25款。从实际使用情况来看,磷酸铁锂方形电池是主流技术路线。

新能源化的触角已延伸至船舶领域:全国主要城市河湖景区正积极推动船舶油改电工作,长江渡轮、珠江客轮等力推纯电动示范船项目,大吨位商用船也在探索发展油电混合技术路线。越来越多的动力电池企业将目光瞄向船舶电动化这一细分领域,并有针对性地开发船用动力电池系统,提早布局抢占先机。

船舶新能源化撬动庞大市场

自2018年国务院审议通过《打赢蓝天保卫战三年作战计划》后,交通部等部门陆续发布《长江经济带船舶污染防治专项行动方案(2018-2020年)》《推进珠江水运绿色发展行动方案(2018-2020年)》《关于做好船舶水污染物排放控制标准实施工作的通知》等文件,鼓励船舶使用清洁能源、改造油气收集系统和岸电受电设施等,预计在2020年底前,完成污染物排放不符合要求的船舶改造。

电动船舶具有低能耗、零污染、低成本等优点,成为整治船舶污染、实现节能减排的重要路径。交通部水运科学研究院船舶运输技术研究中心主任纪永波指出,当前国家大力推进电动船舶发展,国内内河电动船发展速度较快,主要集中在客船、渡船、公务船和500吨左右的小型干散货船。

根据中国船级社(CCS)的船舶登记数据,2018年我国内河船舶净重吨位约为1.95亿吨。业内人士分析,按照50%的电动化比例计算,对应的电动化船舶净重吨位为0.975亿吨,根据电动船每吨需要锂电池1.3KWh计算,锂电池理论需求量将达到127GWh,市场容量十分可观。

针对成本方面,高工产研锂电研究所的调研数据显示,船舶每百公里的运行成本,柴油动力船舶为4320元,LNG燃料船舶为4440元,电动船舶为3272元,电动船舶具有显著优势。同时,由于电动船舶结构简单,转动部件少,可靠性高,所以维护成本较低。

动力电池企业抢先布局

发展绿色船舶是大势所趋,多家国内动力电池企业在产品开发、产业化布局、标准制定等方面都作出了实质性动作。

6月,亿纬锂能与上海瀚舜船务签署《新混合电推散货船项目合作协议》,该项目创下了三项世界纪录:全球最大批次新能源散货船(18艘)、全球单船最大的新能源散货船(5400吨)、全球最大的江海联运新能源散货船队。这些新能源船舶将全部由亿纬锂能提供动力电池系统,与普通同类型商船相比,可节约运营成本30%左右。

截至目前,亿纬锂能船用电池总装机量超过50MWh,为超过200艘新能源船舶提供动力电池系统。“港口与城市的距离越来越近,为减少对近岸海域和居民的污染影响,亿纬锂能积极推进船用动力锂电池和电源系统技术创新,推动全国多地船舶油改电、铅酸电池改用锂电池工作。”亿纬锂能董事长兼总裁刘金成表示。

世界首艘千吨级内河新能源电动船——“河豚”号,搭载重达26吨的超级电容+超大功率锂电池双电管理系统,整船电池容量约为2400KWh,约相当于30-50台电动汽车的电池容量,船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时,续航能力可达80公里。

该船由上海瑞华公司提供动力技术,于今年4月投运。“在船舶吨级不断提高、续航里程不断提升等情况下,传统的铅蓄电池将难以支撑,超级电容、动力锂离子电池等或是未来的首选。”上海瑞华相关负责人介绍说。

今年初,宁德时代与中国船级社武汉规范研究所签署战略合作协议,双方将在推动电池系统船舶技术标准研究和水上应用、加速相关电池产品的认可和检验等多个方面合作,共同启动电动船舶安全规范的研究和制修订工作。

在国际上,韩国三星SDI、日本GS汤浅公司、日本电产安萨尔多工业系统公司、德国电池制造商Akasol AG和Lion Smart公司等领先的电池企业都进入了电动船舶市场,开发出多种新型的船舶锂电池系统。

大规模应用尚需多方合力

与新能源汽车一样,动力电池的性能指标、安全性、充电速度、充电设施分布情况也是影响电动船舶发展的主要因素。

据了解,船用锂电池必须经过中国船级社及其授权机构的技术标准认证才可使用。截至今年6月,国内拥有船级社认证的电动船用锂离子电芯企业共11家,认证电芯产品25款。从实际使用情况来看,磷酸铁锂方形电池是主流技术路线。

在此前召开的首届电动船舶创新发展研讨会上,杭州现代船舶设计研究有限公司董事长黄佳林指出,目前国内外已在锂离子电池储能系统的关键技术上取得了重大突破,船舶的电力系统组网技术、船舶电力推进技术、大功率电力并网技术等也相继获得了大量研究成果。

宁德时代副总裁吴凯表示,宁德时代已攻克了安全、长续航、大功率、长寿命等技术难题,电池包系统设计采用符合IP67以上防护等级的电池包,可有效规避水汽、盐雾及粉尘引发的安全风险,满足船用要求。

不可忽视的是,电动船舶发展仍有众多技术难关需要攻克、商业模式需要摸索,行业标准和管理体系等也有待进一步完善。

纪永波指出,内河电动船岸电容量小、设施设备兼容性差、船舶生命周期内电池更换成本高是下一阶段电动船舶发展需首要解决的问题。

在电动船舶相关行业标准方面,中国船舶工业综合技术经济研究院副院长李强指出,随着未来电动船舶的发展,在电动船的总体性、安全性、经济性、续航性、产业链完整性等方面将产生一系列新的标准需求,我国要借鉴国际海事组织(IMO)、国际船级社协会(IACS)等相关国际组织的技术发展趋势,制定符合国内电动船发展的标准。中国船级社武汉规范研究所所长罗肖峰进一步指出,在制定行业标准的基础上,还要建立和完善相应的规范标准体系,尤其是电动船舶的安全规范。

中国船舶重工集团科技部主任助理洪智超表示,发展电动船舶关键技术,除需要国家政策支持外,还要强化运用市场机制推动产业跨领域合作,鼓励多种技术并行发展。

关键字:电动船舶

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