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企業(yè)布局船舶動(dòng)力電池系統(tǒng) 為電動(dòng)船舶打造“綠色心臟”
2019-10-11 / ：102
與新能源汽車一樣，動(dòng)力電池的性能指標(biāo)、安全性、充電速度、充電設(shè)施分布情況也是影響電動(dòng)船舶發(fā)展的主要因素。截至今年6月，國(guó)內(nèi)擁有船級(jí)社認(rèn)證的電動(dòng)船用鋰離子電芯企業(yè)共11家，認(rèn)證電芯產(chǎn)品25款。從實(shí)際使用情況來(lái)看，磷酸鐵鋰方形電池是主流技術(shù)路線。
新能源化的觸角已延伸至船舶領(lǐng)域：全國(guó)主要城市河湖景區(qū)正積極推動(dòng)船舶油改電工作，長(zhǎng)江渡輪、珠江客輪等力推純電動(dòng)示范船項(xiàng)目，大噸位商用船也在探索發(fā)展油電混合技術(shù)路線。越來(lái)越多的動(dòng)力電池企業(yè)將目光瞄向船舶電動(dòng)化這一細(xì)分領(lǐng)域，并有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)船用動(dòng)力電池系統(tǒng)，提早布局搶占先機(jī)。
船舶新能源化撬動(dòng)龐大市場(chǎng)
自2018年國(guó)務(wù)院審議通過(guò)《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年作戰(zhàn)計(jì)劃》后，交通部等部門陸續(xù)發(fā)布《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶船舶污染防治專項(xiàng)行動(dòng)方案（2018-2020年）》《推進(jìn)珠江水運(yùn)綠色發(fā)展行動(dòng)方案（2018-2020年）》《關(guān)于做好船舶水污染物排放控制標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施工作的通知》等文件，鼓勵(lì)船舶使用清潔能源、改造油氣收集系統(tǒng)和岸電受電設(shè)施等，預(yù)計(jì)在2020年底前，完成污染物排放不符合要求的船舶改造。
電動(dòng)船舶具有低能耗、零污染、低成本等優(yōu)點(diǎn)，成為整治船舶污染、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要路徑。交通部水運(yùn)科學(xué)研究院船舶運(yùn)輸技術(shù)研究中心主任紀(jì)永波指出，當(dāng)前國(guó)家大力推進(jìn)電動(dòng)船舶發(fā)展，國(guó)內(nèi)內(nèi)河電動(dòng)船發(fā)展速度較快，主要集中在客船、渡船、公務(wù)船和500噸左右的小型干散貨船。
根據(jù)中國(guó)船級(jí)社（CCS）的船舶登記數(shù)據(jù)，2018年我國(guó)內(nèi)河船舶凈重噸位約為1.95億噸。業(yè)內(nèi)人士分析，按照50%的電動(dòng)化比例計(jì)算，對(duì)應(yīng)的電動(dòng)化船舶凈重噸位為0.975億噸，根據(jù)電動(dòng)船每噸需要鋰電池1.3KWh計(jì)算，鋰電池理論需求量將達(dá)到127GWh，市場(chǎng)容量十分可觀。
針對(duì)成本方面，高工產(chǎn)研鋰電研究所的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，船舶每百公里的運(yùn)行成本，柴油動(dòng)力船舶為4320元，LNG燃料船舶為4440元，電動(dòng)船舶為3272元，電動(dòng)船舶具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于電動(dòng)船舶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)動(dòng)部件少，可靠性高，所以維護(hù)成本較低。
動(dòng)力電池企業(yè)搶先布局
發(fā)展綠色船舶是大勢(shì)所趨，多家國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)化布局、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面都作出了實(shí)質(zhì)性動(dòng)作。
6月，億緯鋰能與上海瀚舜船務(wù)簽署《新混合電推散貨船項(xiàng)目合作協(xié)議》，該項(xiàng)目創(chuàng)下了三項(xiàng)世界紀(jì)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(lián)運(yùn)新能源散貨船隊(duì)。這些新能源船舶將全部由億緯鋰能提供動(dòng)力電池系統(tǒng)，與普通同類型商船相比，可節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本30%左右。
截至目前，億緯鋰能船用電池總裝機(jī)量超過(guò)50MWh，為超過(guò)200艘新能源船舶提供動(dòng)力電池系統(tǒng)?！案劭谂c城市的距離越來(lái)越近，為減少對(duì)近岸海域和居民的污染影響，億緯鋰能積極推進(jìn)船用動(dòng)力鋰電池和電源系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)全國(guó)多地船舶油改電、鉛酸電池改用鋰電池工作?！眱|緯鋰能董事長(zhǎng)兼總裁劉金成表示。
世界首艘千噸級(jí)內(nèi)河新能源電動(dòng)船——“河豚”號(hào)，搭載重達(dá)26噸的超級(jí)電容+超大功率鋰電池雙電管理系統(tǒng)，整船電池容量約為2400KWh，約相當(dāng)于30-50臺(tái)電動(dòng)汽車的電池容量，船舶在滿載條件下，航速最高可達(dá)12.8公里/小時(shí)，續(xù)航能力可達(dá)80公里。
該船由上海瑞華公司提供動(dòng)力技術(shù)，于今年4月投運(yùn)?！霸诖皣嵓?jí)不斷提高、續(xù)航里程不斷提升等情況下，傳統(tǒng)的鉛蓄電池將難以支撐，超級(jí)電容、動(dòng)力鋰離子電池等或是未來(lái)的首選?！鄙虾Ｈ鹑A相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)。
今年初，寧德時(shí)代與中國(guó)船級(jí)社武漢規(guī)范研究所簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將在推動(dòng)電池系統(tǒng)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究和水上應(yīng)用、加速相關(guān)電池產(chǎn)品的認(rèn)可和檢驗(yàn)等多個(gè)方面合作，共同啟動(dòng)電動(dòng)船舶安全規(guī)范的研究和制修訂工作。
在國(guó)際上，韓國(guó)三星SDI、日本GS湯淺公司、日本電產(chǎn)安薩爾多工業(yè)系統(tǒng)公司、德國(guó)電池制造商Akasol AG和Lion Smart公司等領(lǐng)先的電池企業(yè)都進(jìn)入了電動(dòng)船舶市場(chǎng)，開(kāi)發(fā)出多種新型的船舶鋰電池系統(tǒng)。
大規(guī)模應(yīng)用尚需多方合力
與新能源汽車一樣，動(dòng)力電池的性能指標(biāo)、安全性、充電速度、充電設(shè)施分布情況也是影響電動(dòng)船舶發(fā)展的主要因素。
據(jù)了解，船用鋰電池必須經(jīng)過(guò)中國(guó)船級(jí)社及其授權(quán)機(jī)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證才可使用。截至今年6月，國(guó)內(nèi)擁有船級(jí)社認(rèn)證的電動(dòng)船用鋰離子電芯企業(yè)共11家，認(rèn)證電芯產(chǎn)品25款。從實(shí)際使用情況來(lái)看，磷酸鐵鋰方形電池是主流技術(shù)路線。
在此前召開(kāi)的首屆電動(dòng)船舶創(chuàng)新發(fā)展研討會(huì)上，杭州現(xiàn)代船舶設(shè)計(jì)研究有限公司董事長(zhǎng)黃佳林指出，目前國(guó)內(nèi)外已在鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)上取得了重大突破，船舶的電力系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)、船舶電力推進(jìn)技術(shù)、大功率電力并網(wǎng)技術(shù)等也相繼獲得了大量研究成果。
寧德時(shí)代副總裁吳凱表示，寧德時(shí)代已攻克了安全、長(zhǎng)續(xù)航、大功率、長(zhǎng)壽命等技術(shù)難題，電池包系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用符合IP67以上防護(hù)等級(jí)的電池包，可有效規(guī)避水汽、鹽霧及粉塵引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)，滿足船用要求。
不可忽視的是，電動(dòng)船舶發(fā)展仍有眾多技術(shù)難關(guān)需要攻克、商業(yè)模式需要摸索，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理體系等也有待進(jìn)一步完善。
紀(jì)永波指出，內(nèi)河電動(dòng)船岸電容量小、設(shè)施設(shè)備兼容性差、船舶生命周期內(nèi)電池更換成本高是下一階段電動(dòng)船舶發(fā)展需首要解決的問(wèn)題。
在電動(dòng)船舶相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面，中國(guó)船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院副院長(zhǎng)李強(qiáng)指出，隨著未來(lái)電動(dòng)船舶的發(fā)展，在電動(dòng)船的總體性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)航性、產(chǎn)業(yè)鏈完整性等方面將產(chǎn)生一系列新的標(biāo)準(zhǔn)需求，我國(guó)要借鑒國(guó)際海事組織（IMO）、國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)（IACS）等相關(guān)國(guó)際組織的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，制定符合國(guó)內(nèi)電動(dòng)船發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)船級(jí)社武漢規(guī)范研究所所長(zhǎng)羅肖峰進(jìn)一步指出，在制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還要建立和完善相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，尤其是電動(dòng)船舶的安全規(guī)范。
中國(guó)船舶重工集團(tuán)科技部主任助理洪智超表示，發(fā)展電動(dòng)船舶關(guān)鍵技術(shù)，除需要國(guó)家政策支持外，還要強(qiáng)化運(yùn)用市場(chǎng)機(jī)制推動(dòng)產(chǎn)業(yè)跨領(lǐng)域合作，鼓勵(lì)多種技術(shù)并行發(fā)展。
