如今,纯电动力源,不仅可以驱动重卡,还可以运行万吨邮轮。
得益于锂电池能量密度等底层性能的突破,以及全球航运业领域减排政策推动,电动船舶成为继电动汽车之后,动力电池应用的下一个大型场景。
近日,中国首条纯电动离岸双体帆船——珐伊-逸动 42C 新能源双体帆船发布,该船搭载了中创新航磷酸铁锂动力电池产品,实现最高航速8kt、最高续航20h、航程100海里。
据悉,中创新航的船舶市场产品已覆盖了163Ah、220Ah、230Ah、280Ah等多款电池,其自主设计开发的零碳船舶储能电源系统是国内首个获得DNV认证的船舶电池系统产品。
此外,国内多个一线电池厂商也都在加码船舶动力电池的布局。
多方快速布局
根据中国船级社(CCS)官网披露的信息,目前CCS已向宁德时代、中创新航、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达、瑞浦兰钧、赣锋锂电、力神电池、鹏辉电源等数十家电池企业发放了锂电池相关产品型式认可证书,覆盖电芯、模组、BMS和电池包。
其中,最先进入电动船舶领域的电池厂家是亿纬锂能。早在2016年,亿纬锂能的船用动力电池就获得了中国船级社认证。
此后,国内纯电动游船“阔阔真公主号”、国内首艘大型纯电动商旅客船“君旅号”、纯电动港作拖轮“云港电拖一号”、纯电动集装箱船“国创号”搭载的均为亿纬锂能的磷酸铁锂动力电池。
作为动力电池龙头企业,宁德时代也布局较早。2018年起至今,福建省首艘电动高端内河游船“闽江之星”、中国自主设计建造的首艘海上危险品应急指挥船“深海01”轮、国内最大海洋综合科考实习船“中山大学”号、全球电池容量最大的新能源纯电动船舶“长江三峡1号”等均搭载了宁德时代的方形磷酸铁锂电池。
去年年底,宁德时代还注册成立了全资子公司宁德时代电船科技有限公司,主要业务方向便是船用动力电池系统相关技术、产品研发及应用。
电动船舶是大势所趋
电动船舶对动力电池的需求量虽然不及电动汽车,但仍是不可小觑的纯增量市场。据行业预测,到2027年全球电动船舶市场规模达108.2亿美元(约合人民币690亿元)。
当前装机船型主要集中在内湖、内河以及近海港口,以客船、货运、港口拖船、港务船以及海工船等为主。
随着船舶电力系统组网技术、船舶电力推进技术、大功率电力并网技术等方面相继取得突破,大型、长距离航线船舶的电动化渗透有望启动。
政策方面看,由于全球超过90%的国际贸易货物量都通过海运完成,国内外均在加大对航运脱碳的支持力度,电动化则是重要途径。
2022年9月,工业和信息化部、国家发改委等五部委联合公布的《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》称,积极稳妥发展LNG动力船舶、加快发展电池动力船舶。
此外,福建省财政厅等印发《2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案》,对该省电动船舶电池动力推进系统按交付价格的20%给予补助,单套设备补助不超过200万元。
上月,新加坡政府重磅宣布,从2030年起,在新加坡港口运营的新港口船舶须完全电动化、或可采用净零排放的燃料驱动。
作为全球大型电动船舶运营最多的国家,挪威也定下了到2030年将奥斯陆港打造成世界上第一个零排放港口的目标。
值得注意的是,当前挪威等欧美国家电动船舶搭载电池为三元电池。但就安全性、寿命、成本等因素来看,磷酸铁锂电池仍是现阶段船舶用动力电池的最优选择。
换电与储能一体化成为创新点
虽然电动船舶具有绿色环保、可靠性高、运营成本低等优势,但初期投资成本大、充电设施不尽完善,阻碍了其大规模商业化推广。
与电动汽车10年使用寿命不同的是,船舶的使用寿命一般为30年。即完整的使用周期中需要更换两到三次电池。
在一些业内人士看来,以换电模式引入“电池银行”概念,采用租赁的形式,是解决初期成本过高的一种办法。换电模式可增加船舶航程、减少船舶在港充电时间,是解决续航里程焦虑的重要手段。
此外,“即插即拔”式集装箱式电池,能够利用峰谷电差价储能,可进一步增强电动船舶运营期间的经济性。
当前,岸电系统(停靠时利用码头岸上的电源充电)仍是主流的补能方案,但还存在覆盖面有限、容量不足、电制不同、充电速度慢、设备兼容性等问题。
未来岸电系统建设有望增加储能一体化设施,形成与电动汽车“光储充检”平行的独立赛道。
2022年3月,中远海运集团宣布建造两艘700TEU级长江干线电动集装箱船,并将于2023年底交付。船舶采用船电分离模式设计,配载换电模式船用集装箱式动力电池作为动力源。首航航线为武汉至上海,全程纯电航行。
值得注意的是,与电动汽车发展路线类似的是,混合动力或为当前过渡阶段的最佳选择。
电动船舶也有纯电和混动之分。根据应用吨位,电动船舶可分为500吨以下、500-2000吨、2000-5000吨、5000吨以上等。现阶段超过5000吨级的中大型船舶完全锂电化替代难度较大,主要以混合动力型为主。
今年2月,全球首艘大容量电池混合动力客滚船在广州南沙建成交付。该船配备1160块大容量电池,总容量达到8.8MWh,相当于150辆乘用电动汽车的电池容量之和。
总体而言,电动船舶仍处于初期导入阶段,但前景广阔,竞争也日趋激烈。其背后反映的是汽车、船舶、飞机等大交通领域势不可挡的电动化趋势。
如同宁德时代曾毓群在最新的投资者调研活动中所表示的:“新能源电池的应用范围很广阔,包括天上飞的,水里游的,地上跑的和不跑的(储能)......行业还有二十倍的发展空间。”
动力电池的故事,还远未至高潮。
审核编辑:刘清
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原文标题:电动船舶:开辟锂电应用“新蓝海”
文章出处:【微信号:weixin-gg-lb,微信公众号:高工锂电】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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