本刊記者 敖陽利

我國電動船舶技術發(fā)展迅速，已成為船舶動力行業(yè)的熱點之一。

綠色環(huán)保是船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的永恒主題，開拓創(chuàng)新是船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不竭動力。6月13日，首屆電動船舶創(chuàng)新發(fā)展研討會在福建寧德召開，這是船舶行業(yè)首次開展以電動船舶為專題的研討會。相關行業(yè)協(xié)會、造船及配套企業(yè)、科研院所、航運公司及高校的130余名專家學者齊聚一堂，共同探討電動船舶的關鍵技術、標準法規(guī)等問題，為促進電動船舶規(guī)模發(fā)展獻計獻策。

近年來，隨著全球海事環(huán)保標準和要求不斷提高，鋰電池作為清潔能源，已成為船舶動力行業(yè)的熱點之一。目前，我國電動船舶技術發(fā)展迅速，并已取得了一定成績——今年1月，全球首艘2000噸級純電動船在廣州交付，填補了世界同噸位級內河雙電驅動散貨船的市場空白。但是，從市場規(guī)模來看，我國電動船舶的廣泛應用亟待突破諸多瓶頸，還有很長的路要走。

關鍵技術取得突破

作為綠色、環(huán)保型船舶，與液化天然氣（LNG）動力船一樣，電動船舶也成為了市場的“新寵”。眾所周知，以柴油機作為動力系統(tǒng)的傳統(tǒng)船舶，在航行過程中會產(chǎn)生大量的廢棄物排放污染，而電動船舶憑借零排放、低噪音的優(yōu)勢，更能順應航運業(yè)節(jié)能減排的要求。近十年來，全球電動船舶交付量也出現(xiàn)大幅增長。中國船舶工業(yè)經(jīng)濟與市場研究中心相關統(tǒng)計顯示，2008年以來，隨著歐盟、國際海事組織（IMO）等船舶排放新法規(guī)的實施，船舶電池、混合動力技術的不斷成熟，每年都有電動船舶交付，且交付數(shù)量呈上升趨勢，預期在2020年之后會有更多訂單浮現(xiàn)。而在2008年之前，全球只有零星的電動船舶交付。

經(jīng)過多年的發(fā)展，全球電動船舶技術也不斷實現(xiàn)突破，為其市場推廣奠定了基礎。據(jù)杭州現(xiàn)代船舶設計研究有限公司董事長黃佳林介紹，目前國內外已在鋰離子電池儲能系統(tǒng)的關鍵技術上取得了重大突破，船舶的電力系統(tǒng)組網(wǎng)技術、船舶電力推進技術、大功率電力并網(wǎng)技術等技術也相繼獲得了大量研究成果。此外，基于安全性和經(jīng)濟性考慮，磷酸鐵鋰動力電池管理系統(tǒng)等發(fā)展迅速，充放電倍率的提高使船舶啟動加速及動力操控性更好，已經(jīng)具備了進行實船推廣應用的技術條件。

以中國船舶工業(yè)集團有限公司所屬廣船國際有限公司建造的2000噸級純電動自卸船為例，該船是全球首艘完工交付的千噸級純電動船，船上安裝有重達26噸的超級電容+超大功率鋰電池，整船電池容量約為2400千瓦時，利用貨物裝卸約2小時的時間即可完成充電。在設計建造過程中，相關企業(yè)突破了大容量新能源電動船舶設計、岸電接駁及快速充電系統(tǒng)的成套技術難題，使得該船性能達到全球領先水平。

“國外純電動船舶發(fā)展比較早，其中挪威是全球運營大型電動船舶最多的國家。相較于國外，我國純電動船舶發(fā)展起步晚、市場規(guī)模也還不夠大，但發(fā)展速度快、應用船型廣，主要船型為客船、渡船、公務船和散貨船等；電池容量也遠超國外，在建的三峽客船電池設計容量已達到7500千瓦時。”交通運輸部水運科學研究院船舶運輸技術研究中心主任紀永波介紹說。

據(jù)了解，我國電動船舶應用領域主要為長江、珠江等內河貨船，沿江沿海的城市渡船、觀光船以及港口拖船市場。目前，我國內河船舶約有13萬艘，僅長江和京杭運河的內河船舶總數(shù)超過6萬艘，相較之下，電動船舶的數(shù)量微乎其微——已建造的內河電動船舶僅20余艘。

規(guī)模推廣難題待解

電動船舶在內河船舶市場所占比重較小，與其規(guī)模推廣應用面臨的諸多難題密切相關。

“在經(jīng)濟性方面，由于電池造價高，導致船舶建造初始投入大；船用鋰電池壽命為10年，而船舶壽命周期通常為30年，期間更換電池成本比較高；供電設施初始建設投資較大，運營維護成本高。在技術方面，錨地跨船供電技術安全面臨挑戰(zhàn)，江中拋錨自泊的船舶提供電力供應的技術難度比較大。此外，還存在現(xiàn)有岸電設施容量不足、電制不同、設備兼容性不足等問題?！奔o永波說。

產(chǎn)品及技術標準不統(tǒng)一，也限制著電動船舶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國造船工程學會科普部主任助理洪智超指出，電動汽車發(fā)展多年來充電樁存在各種各樣的標準，直至2018年國家相關部門才發(fā)布了新修訂的電動汽車充電接口及通信協(xié)議5項國家標準，而在電動船舶領域，至今沒有確立充電設備形式標準，現(xiàn)有純電動船舶的充電設備仍是“一船一策”。

針對這些問題，業(yè)界專家也提出了諸多建議和對策?！耙谔岣唠姵匦阅堋⒔档蛢r格，提高能量密度并兼顧環(huán)保、安全性方面下工夫；更新船舶設計、建造技術，鼓勵多種鋰電池技術并存，可以優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟型的混合電推系統(tǒng)，有利于快速形成電池船舶市場規(guī)模，提振行業(yè)信心；加大岸電建設力度，擴大規(guī)模，并且建立統(tǒng)一的充電形式，在有條件的情況下可以發(fā)展無線充電技術，并積極探索一些新的模式，比如岸基電網(wǎng)等，并在內河上進行大規(guī)模推廣，將給內河運輸帶來巨大變革?！焙橹浅J為，此外，還要強化運用市場機制，重點對城市渡船、觀光船、內河船舶進行推廣，特別要關注觀光船市場。“目前人們對旅游體驗的要求越來越高，傳統(tǒng)觀光船噪音大、游客體驗差，無論是環(huán)保需求還是運營場景，都非常適合推廣電動船舶?！彼f。

針對提高電動船的經(jīng)濟性，杭州現(xiàn)代船舶設計研究公司董事長黃佳林指出，可以在提高船舶載貨量、減少船舶航行能耗方面優(yōu)化設計；根據(jù)不同航道合理配置充電設施，也可以以減少船舶電池的裝船數(shù)量、降低電池成本，從而使得電動船舶更經(jīng)濟。

“正如新能源汽車一樣，推動電動船舶規(guī)模應用，也要積極爭取國家政策的支持?！奔o永波認為，推動電動船舶的規(guī)?；l(fā)展，還要推動國有企業(yè)優(yōu)先發(fā)展純電動船舶，在行業(yè)起到示范引領作用；加強產(chǎn)學研合作，加速技術成果轉化，推動行業(yè)標準體系的完善。

在制定電動船舶相關行業(yè)標準方面，中船集團所屬中國船舶工業(yè)綜合技術經(jīng)濟研究院副原院長李強認為，隨著未來電動船舶的發(fā)展，在電動船舶的基礎通用、總體設計、電池安全、性能評估、試驗及測試、運營管理及維護等方面將產(chǎn)生一系列新的標準需求。因此，要基于我國電動船舶的發(fā)展現(xiàn)狀，成體系、分步驟地開展電動船舶標準研制，形成一批關鍵技術標準，為我國電動船舶核心技術攻關、系統(tǒng)設備研制、實船應用等提供全方位標準化技術支撐與保障，引領電動船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

動力電池企業(yè)搶灘布局

動力電池是電動船舶最為核心的配套設備。從國際來看，目前全球最大的電動船舶電池供應商為加拿大Corvus Energy公司，其占有44%以上的市場份額，基本處于壟斷地位。該公司研制的鋰聚合物電池模塊已經(jīng)獲得DNV GL、英國勞氏船級社（LR）、美國船級社（ABS）三大船級社的認證；參與的船舶項目有140余個，總安裝功率達100兆瓦時。

“國內電動船舶產(chǎn)業(yè)目前正處于快速起步發(fā)展階段，進入船用動力電池領域的成熟供應商也不多?！睋?jù)廣船國際機電設計部副部長王光宏介紹，該公司建造的全球首艘2000噸級純電動船的動力電池等核心零部件由上海瑞華（集團）有限公司提供。

面對發(fā)展迅速、前景廣闊的電動船舶市場，除了上海瑞華，寧德時代新能源科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司等新能源企業(yè)紛紛進軍電動船舶領域，積極搶灘布局、搶占先機，這將給電動船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐，而船舶電動化也將助力這些企業(yè)打開新市場。

據(jù)了解，作為全球規(guī)模最大、技術領先的動力電池企業(yè)，寧德時代正瞄準電動船舶領域，全力拓寬市場。今年1月，寧德時代與中國船級社（CCS）武漢規(guī)范研究所簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將在推動電池系統(tǒng)船舶技術標準研究和水上應用，加速相關電池

產(chǎn)品的認可和檢驗等方面與CCS開展合作。“磷酸鐵鋰電池以其高安全性、長壽命、低成本、性能均衡等優(yōu)勢，成為現(xiàn)階段船舶動力電池的最優(yōu)選擇。”寧德時代副總裁吳凱介紹說，該公司已攻克了船用電池在安全性、續(xù)航能力、使用壽命等方面的技術難題，其電池產(chǎn)品已實現(xiàn)實船應用——配套長江第一艘改裝純電動公務船“海巡12909”號。目前，寧德時代正在推進觀光游船、集裝箱船、拖船、客渡船、游艇等多個電動船舶項目。此外，在首屆電動船舶創(chuàng)新發(fā)展會議上，寧德時代還與幾家科研院所、知名航運公司簽署了合作意向協(xié)議，共同推進連云港純電力拖船研發(fā)項目、船用動力鋰電池相關項目等。

電動船舶是船舶智能化、綠色化發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是船舶行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排和轉型升級的重要路徑。目前，推動電動船舶及相關配套設備發(fā)展已被列入我國《船舶配套產(chǎn)業(yè)能力提升行動計劃（2016～2020）》和《船舶工業(yè)深化結構調整加快轉型升級行動計劃(2016～2020年)》。業(yè)界專家一致認為，我國發(fā)展電動船舶具備得天獨厚的技術和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在政府、造船及配套企業(yè)、設計院所及高校等多方的協(xié)同努力下，電動船舶的規(guī)模推廣應用指日可待，必將在建設綠色水上交通和發(fā)展智能航運中起到積極作用。★