“船用電池技術(shù)尚未足夠成熟也是瓶頸之一”,司志強(qiáng)以為,一是電池能量密度較低,難以滿足大功率、航線長的船舶,若配置較多電池,則會(huì)占用船舶過多體積和重量,影響船舶設(shè)計(jì)建造,增加電動(dòng)船舶造價(jià);二是船用電池充電時(shí)間較長,其便利性難以與柴油船加油相比,亟待發(fā)展快充技術(shù);三是船用電池使用壽命有待進(jìn)步。“除電池外,供電設(shè)施在部分應(yīng)用場景如錨地船舶、江中自泊船舶供電中也存在技術(shù)挑戰(zhàn)?!彼嬖V記者。
產(chǎn)業(yè)和信息化部裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心司志強(qiáng)告訴記者,國外電動(dòng)船舶發(fā)展較早,其中挪威是全球大型電動(dòng)船舶運(yùn)營最多的國家。國外電動(dòng)船舶主要應(yīng)用于小型豪華郵輪、客船等對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和舒適度要求較高的船型,以及工程船、海岸救援船等。我國電動(dòng)船發(fā)展略晚于國外,但發(fā)展速度快、應(yīng)用船型廣。內(nèi)河已建各種電動(dòng)船舶20余艘,應(yīng)用船型包括客船、渡船、公務(wù)船、干散貨船等。
據(jù)冷單先容,目前在鋰離子動(dòng)力電池方面,國內(nèi)涉足電動(dòng)船舶領(lǐng)域的公司主要包括惠州億緯鋰能股份有限公司、寧德時(shí)代新能源科技公司和合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司?!皟|緯鋰能的磷酸鐵鋰電池已經(jīng)獲得了多家船舶廠家的驗(yàn)證。寧德時(shí)代目前正著手開展安全、長續(xù)航、大功率、長壽命等動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān),其電池包系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用符合IP6、IP7以上防護(hù)等級(jí),可有效規(guī)避水汽、鹽霧及粉塵引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn),滿足電動(dòng)船舶全生命周期內(nèi)的IP等級(jí)要求,其生產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池目前也在裝船應(yīng)用中?!彼嬖V記者。
近年來,全球環(huán)保意識(shí)不中斷增強(qiáng),海運(yùn)業(yè)造成的污染物氣體排放已引起廣泛關(guān)注,IMO、歐盟等不中斷出臺(tái)相應(yīng)法規(guī),加強(qiáng)對(duì)各類氣體排放的控制。如何依靠鋰電池等清潔能源作動(dòng)力,推動(dòng)電動(dòng)船舶的發(fā)展,已成為行業(yè)熱門之一。為此,記者采訪了一直關(guān)注和研究電動(dòng)船舶行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和信息化部裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心。
“電動(dòng)船舶的發(fā)展離不開健全規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)”,司志強(qiáng)說,可以鑒戒IMO、國際船級(jí)社協(xié)會(huì)等相關(guān)國際組織的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況,聚集行業(yè)氣力研究制定符合我國電動(dòng)船舶發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。要成體系、分步驟開展電動(dòng)船舶標(biāo)準(zhǔn)研制,在電動(dòng)船舶基礎(chǔ)通用、總體設(shè)計(jì)、電池安全、性能評(píng)估、環(huán)境測試等領(lǐng)域形成一批關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為我國電動(dòng)船舶核心技術(shù)攻關(guān)、系統(tǒng)設(shè)備研制、實(shí)船應(yīng)用等提供全方位標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)支撐與保障。同時(shí),隨著電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)的不中斷發(fā)展,還要更新完善相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣,電動(dòng)船舶行業(yè)的發(fā)展才能行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
同樣是技術(shù)層面,無錫賽思億電氣科技公司也在探索中前行?!半妱?dòng)化的瓶頸還在于初期投資較大和續(xù)航能力受限。針對(duì)這兩個(gè)困難,鐵路運(yùn)輸 上海空運(yùn),我們提出了相應(yīng)的兩個(gè)技術(shù)方案”,該公司總經(jīng)理烏云翔告訴記者,針對(duì)初期投資,我們與合作伙伴中電投融和租賃提供完整的解決方案,電池動(dòng)力系統(tǒng)的投資不需要由用戶承擔(dān)而是由專業(yè)投資公司承擔(dān)。用戶只需要提供給用場景,而電動(dòng)力系統(tǒng)的初期投資通過后期使用費(fèi)用(油電差)往返收。
“從船型看,典型的有上海蘇州河觀光客船、浙江港航局公務(wù)艇、湖州500噸級(jí)散貨船、廣州2000噸級(jí)散貨船、廣州珠江游客船等。”冷單說,比如廣船國際有限公司建造的2000噸級(jí)電動(dòng)自卸船,整船電池收留量約為2400kWh,滿載情況下可續(xù)航80公里;上海瑞華團(tuán)體改造的500噸級(jí)純電動(dòng)貨船,布滿1次可航行50個(gè)小時(shí),航程可達(dá)500公里;長江船舶設(shè)計(jì)院接獲的純電池動(dòng)力客船設(shè)計(jì)項(xiàng)目,該船總長100米,主要用于旅游航線。
她建議,市場在資源配置中起決定性作用的同時(shí),加強(qiáng)政府宏觀指導(dǎo),推動(dòng)電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。組織編制我國電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南,制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)圖譜,提出重點(diǎn)技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān)目錄;統(tǒng)籌規(guī)劃電動(dòng)船舶、岸電設(shè)施等發(fā)展建設(shè),避免盲目擴(kuò)張、重復(fù)建設(shè)及標(biāo)準(zhǔn)混亂等題目;推動(dòng)電動(dòng)船舶生產(chǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、用戶單位和岸電建設(shè)單位等多方交流合作,探索適宜的貿(mào)易合作模式。
“在動(dòng)力電池領(lǐng)域,寧德時(shí)代已然是毫無爭議的龍頭老大,這幾年逐漸將觸角從新能源汽車延伸到電動(dòng)自行車、電動(dòng)船以及儲(chǔ)能等其他細(xì)分領(lǐng)域?!彼局緩?qiáng)說,寧德時(shí)代在不中斷擴(kuò)張自己的主攻領(lǐng)域之外,還進(jìn)行多元化的布局,包括積極參與國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的研究與制定。
對(duì)于電動(dòng)船舶存在的瓶頸,相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人也深有體會(huì)。胡啟國告訴記者:“比如續(xù)航力的題目,理論上加大電池的收留量就可以滿足續(xù)航力的要求,但船舶的電池艙收留積是有限的,重量也是有限的,配置過多的電池,則一次性投進(jìn)的本錢增加,所以船舶的電池只能夠滿足一定的航行里程、目前已投進(jìn)營運(yùn)的電動(dòng)船,續(xù)航力基本都在100公里以內(nèi)。假如要增加航行里程,主要以充電來解決,但充電的時(shí)間一般較長,即使快充也要2—3小時(shí)。”
記者從產(chǎn)業(yè)和信息化部裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心了解到,日前,武漢長江船舶設(shè)計(jì)院承接了由中國長江電力股份有限公司和宜昌交運(yùn)團(tuán)體股份有限公司共同投資的純電動(dòng)旅游客船設(shè)計(jì)項(xiàng)目。該電動(dòng)旅游客船總長100米、型寬16米、型深4米,電池設(shè)計(jì)收留量達(dá)到7500kWh,主要用于兩壩一峽、宜昌長江夜游、過升船機(jī)等旅游航線,為旅客提供休閑娛樂、旅游觀光等服務(wù),是目前全球采用純鋰電池動(dòng)力體積與收留量最大的電動(dòng)游覽船舶。
胡啟國還告訴記者,除了充電外,該公司還研發(fā)了移動(dòng)充電寶增加續(xù)航里程。移動(dòng)充電寶就是一個(gè)20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱,儲(chǔ)能約1000度電。這個(gè)產(chǎn)品的意義非常重要,比如,在長江每隔200公里設(shè)置一個(gè)換電站,通過換電的方式,純電動(dòng)就可以完成續(xù)航,和傳統(tǒng)燃油船沒有差別,這將是一個(gè)了不起的創(chuàng)新。
盡管我國在鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)上已經(jīng)取得了重大突破,但基于安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮,我國的純電動(dòng)船舶發(fā)展仍然不足。從市場規(guī)模來看,我國電動(dòng)船舶的廣泛應(yīng)用尚存諸多瓶頸。
01、國外起步較早 中國發(fā)展迅速
針對(duì)電動(dòng)船舶行業(yè)存在的瓶頸,冷單以為,首先要加強(qiáng)頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)。
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