【船舶】船舶电动化大有可为,船舶安全尤为重要!

 绿色发展是高质量发展的底色,新质生产力本身就是绿色生产力。港航低(零)碳发展是交通运输领域减碳重要方式之一。如今,环保政策持续加码,加之动力电池系统成本显著下滑,双重利好下,我国船舶电动化持续加快发展。据专注于电动汽车及其相关产业链研究的第三方机构EVTank预测,2026年中国电动船舶市场有望提升至367.5亿元,锂电需求将从2021年的173.2MWh提升至2026年的11.2GWh。

     来源:中国交通报     

 

与其他新能源动力船舶相比,电动船舶具有零排放、低噪音、运营成本低等优势,近年来在我国尤其是内河得到快速发展。然而,其发展也面临着经济性不高、技术存在瓶颈、配套设施建设缺乏统一的规范标准等多方面制约。


现状

已建在建纯电船超400艘


据交通运输部水运科学研究院初步梳理统计,截至2024年6月,我国已建在建纯电池动力船舶达440余艘,以客运船舶为主,纯电动货运船舶还处于起步阶段,仅20余艘,主要分布在内湖、内河、岛屿以及近海港口等。

 

从主要内河流域来看,在长江干线运行的纯电池动力船舶约30余艘,在客船、货船、公务船、港作船等方面均有应用。在珠江水系中,广东建成纯电动客船14艘,拥有1514个客位,珠江游在建纯电动客船4艘,总体规模居全国第一;桂林航区使用纯电力、油电混合或光伏电板等作为动力的船舶已超过40艘,大多是客船、公务船等船型。

 

电动船舶加速建设始于2019年。这一年,《交通强国建设纲要》首次提出了强化新能源船舶自主设计建造能力目标。同年,国家发展改革委将纯电动船舶纳入国家鼓励类产业。

 

2023年12月,交通运输部等五部门联合印发《船舶制造业绿色发展行动纲要(2024—2030年)》,为电动船舶制造业指明了方向。

 

近期,国家发展改革委、财政部印发的《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》提出,对于新建新能源清洁能源船舶,根据不同船舶类型按1000—2200元/总吨予以补贴,以真金白银助推新能源船舶发展。

发展

在观望中探索前行


 

以绿水为名,助绿水长流。

 

据了解,电动集装箱“中远海运绿水01”轮每行驶100海里可节约燃油3.9吨,减少二氧化碳排放12.4吨,预计全年减排废气达2472吨,生态效益明显。在客运方面,全球载电量最大、客位最多的1300客位纯电动游轮“长江三峡1号”每年可减少柴油消耗约530吨,降低二氧化碳排放约1550吨。

 

绿色底色下,电动货运船舶继续向大型化、持久化发展。

 

从2020年投运的长江流域首艘千吨级纯电动货船“中天电运001”,到2024年投运的万吨级“中远海运绿水01”,续航里程由50公里到超过380公里。随着载重与续航里程的提高,航运经济性得到大幅提升,为观望中的船东与造船企业注入了一剂强心针。

 

除了客货运领域,电动船舶在公务船领域也不断突破。长江航务系统目前共建成纯电动公务船4艘,其中3艘已在三峡库区投入使用。2023年11月完工交船的30米级纯电动测量船“航道06202”,是交通运输部批复的首艘纯电动测量船,设计充电一次可持续航行180公里,能充分满足长江中上游航道维护及应急测量需要。

挑战

运营成本高续航里程低

 

电动船舶低噪音、零排放、无污染、省人力,契合我国绿色发展战略,但其推广应用程度却不如同为新能源船舶的LNG、液氨、甲醇动力船。

 

是什么限制了电动船舶的发展?

 

经济性问题,是电动船舶推广面临的一大挑战。

 

现阶段,应用于电动船舶的锂电池价格较高,且资金回收期限长,对于船东来说是不小的经济负担。同时,船用锂电池寿命通常为10年,且容量随使用时间增长而衰减,但船舶寿命周期一般长达30年,船舶生命周期内的电池更换进一步增加运营成本。

 

此外,调查数据显示,建造一艘五星级同吨位纯电动游览船的成本比传统动力船舶高约300万元,且预计6年需换一次电池,费用在70万—80万元不等。高昂的前期投入及后期电池更换成本,让电动船舶的研发与制造集中在头部航运企业,难以实现规模应用。

 

技术瓶颈也是制约电动船舶推广的重要因素。

 

相对于燃油动力船舶,现阶段的纯电动船舶面临着电池能量密度低、充电效率低、安全技术待突破等难题,近期内仅适合在中短途航线且相对固定的特定场景应用。

 

船舶航行作为一项系统工程,配套的“加油站”不可或缺。

 

目前,国内缺乏电动船舶充换电配套设施顶层布局规划,码头提供的充换电系统存在覆盖面不够广、设备不兼容等问题,电动船舶在航行、停泊过程中难以方便获得电力补充,这增加了船东在选择电动船舶时的顾虑。

 

标准规范是现代社会管理的基石,对于船舶制造与检验也同样适用。

 

电动船发展历程比较短,目前仍处于起步阶段,还缺乏统一的船舶检验法规,各地船检部门在执行过程中标准不统一;同时,相关充换电方式、接口标准、安全操作规程、安全配员、船员培训等方面缺乏标准,尚未形成涵盖船舶全方位、全生命周期的标准体系。

 

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电动船检验格外关注电池组安全性

 

电动船舶正以其零排放、低噪音的环保特性引领着行业变革。然而,这一绿色技术的引入也对船舶检验工作提出新的挑战。

 

众所周知,锂离子电池因容易发生热失控问题,可能引发火灾事故,因此,各方对电动船舶最关注的点还是船舶安全,特别是锂电池本身的安全。

 

创为科技作为国内锂电池安全防护行业的领航者,充分发挥自身在电动汽车和储能电站等领域的安全防护经验和优势,率先获得CCS首张“蓄电池包火灾防控装置”型式认可证书。

 

该装置是一套专注于船舶锂离子蓄电池包火灾防控的智能装置,实现蓄电池包内部早期热失控感知、智能判断、初期抑制,具备锂离子电池热失控早期预警和手动或自动进行热失控抑制功能。

 

电动船作为一种新兴船舶类型,其技术水平和应用程度还在不断发展和完善中。在检验时,还需要特别关注电动船所采用的新技术、新材料和新工艺等方面的安全性和可靠性。