如今,純電動力源,不僅可以驅動重卡,還可以運行萬噸郵輪。
得益于鋰電池能量密度等底層性能的突破,以及全球航運業領域減排政策推動,電動船舶成為繼電動汽車之后,動力電池應用的下一個大型場景。
近日,中國首條純電動離岸雙體帆船——琺伊-逸動 42C 新能源雙體帆船發布,該船搭載了中創新航磷酸鐵鋰動力電池產品,實現最高航速8kt、最高續航20h、航程100海里。
據悉,中創新航的船舶市場產品已覆蓋了163Ah、220Ah、230Ah、280Ah等多款電池,其自主設計開發的零碳船舶儲能電源系統是國內首個獲得DNV認證的船舶電池系統產品。
此外,國內多個一線電池廠商也都在加碼船舶動力電池的布局。
多方快速布局
根據中國船級社(CCS)官網披露的信息,目前CCS已向寧德時代、中創新航、億緯鋰能、國軒高科、欣旺達、瑞浦蘭鈞、贛鋒鋰電、力神電池、鵬輝電源等數十家電池企業發放了鋰電池相關產品型式認可證書,覆蓋電芯、模組、BMS和電池包。
其中,最先進入電動船舶領域的電池廠家是億緯鋰能。早在2016年,億緯鋰能的船用動力電池就獲得了中國船級社認證。
此后,國內純電動游船“闊闊真公主號”、國內首艘大型純電動商旅客船“君旅號”、純電動港作拖輪“云港電拖一號”、純電動集裝箱船“國創號”搭載的均為億緯鋰能的磷酸鐵鋰動力電池。
作為動力電池龍頭企業,寧德時代也布局較早。2018年起至今,福建省首艘電動高端內河游船“閩江之星”、中國自主設計建造的首艘海上危險品應急指揮船“深海01”輪、國內最大海洋綜合科考實習船“中山大學”號、全球電池容量最大的新能源純電動船舶“長江三峽1號”等均搭載了寧德時代的方形磷酸鐵鋰電池。
去年年底,寧德時代還注冊成立了全資子公司寧德時代電船科技有限公司,主要業務方向便是船用動力電池系統相關技術、產品研發及應用。
電動船舶是大勢所趨
電動船舶對動力電池的需求量雖然不及電動汽車,但仍是不可小覷的純增量市場。據行業預測,到2027年全球電動船舶市場規模達108.2億美元(約合人民幣690億元)。
當前裝機船型主要集中在內湖、內河以及近海港口,以客船、貨運、港口拖船、港務船以及海工船等為主。
隨著船舶電力系統組網技術、船舶電力推進技術、大功率電力并網技術等方面相繼取得突破,大型、長距離航線船舶的電動化滲透有望啟動。
政策方面看,由于全球超過90%的國際貿易貨物量都通過海運完成,國內外均在加大對航運脫碳的支持力度,電動化則是重要途徑。
2022年9月,工業和信息化部、國家發改委等五部委聯合公布的《關于加快內河船舶綠色智能發展的實施意見》稱,積極穩妥發展LNG動力船舶、加快發展電池動力船舶。
此外,福建省財政廳等印發《2022年福建省電動船舶產業發展試點示范實施方案》,對該省電動船舶電池動力推進系統按交付價格的20%給予補助,單套設備補助不超過200萬元。
上月,新加坡政府重磅宣布,從2030年起,在新加坡港口運營的新港口船舶須完全電動化、或可采用凈零排放的燃料驅動。
作為全球大型電動船舶運營最多的國家,挪威也定下了到2030年將奧斯陸港打造成世界上第一個零排放港口的目標。
值得注意的是,當前挪威等歐美國家電動船舶搭載電池為三元電池。但就安全性、壽命、成本等因素來看,磷酸鐵鋰電池仍是現階段船舶用動力電池的最優選擇。
換電與儲能一體化成為創新點
雖然電動船舶具有綠色環保、可靠性高、運營成本低等優勢,但初期投資成本大、充電設施不盡完善,阻礙了其大規模商業化推廣。
與電動汽車10年使用壽命不同的是,船舶的使用壽命一般為30年。即完整的使用周期中需要更換兩到三次電池。
在一些業內人士看來,以換電模式引入“電池銀行”概念,采用租賃的形式,是解決初期成本過高的一種辦法。換電模式可增加船舶航程、減少船舶在港充電時間,是解決續航里程焦慮的重要手段。
此外,“即插即拔”式集裝箱式電池,能夠利用峰谷電差價儲能,可進一步增強電動船舶運營期間的經濟性。
當前,岸電系統(停靠時利用碼頭岸上的電源充電)仍是主流的補能方案,但還存在覆蓋面有限、容量不足、電制不同、充電速度慢、設備兼容性等問題。
未來岸電系統建設有望增加儲能一體化設施,形成與電動汽車“光儲充檢”平行的獨立賽道。
2022年3月,中遠海運集團宣布建造兩艘700TEU級長江干線電動集裝箱船,并將于2023年底交付。船舶采用船電分離模式設計,配載換電模式船用集裝箱式動力電池作為動力源。首航航線為武漢至上海,全程純電航行。
值得注意的是,與電動汽車發展路線類似的是,混合動力或為當前過渡階段的最佳選擇。
電動船舶也有純電和混動之分。根據應用噸位,電動船舶可分為500噸以下、500-2000噸、2000-5000噸、5000噸以上等。現階段超過5000噸級的中大型船舶完全鋰電化替代難度較大,主要以混合動力型為主。
今年2月,全球首艘大容量電池混合動力客滾船在廣州南沙建成交付。該船配備1160塊大容量電池,總容量達到8.8MWh,相當于150輛乘用電動汽車的電池容量之和。
總體而言,電動船舶仍處于初期導入階段,但前景廣闊,競爭也日趨激烈。其背后反映的是汽車、船舶、飛機等大交通領域勢不可擋的電動化趨勢。
如同寧德時代曾毓群在最新的投資者調研活動中所表示的:“新能源電池的應用范圍很廣闊,包括天上飛的,水里游的,地上跑的和不跑的(儲能)......行業還有二十倍的發展空間。”
動力電池的故事,還遠未至高潮。
審核編輯:劉清
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原文標題:電動船舶:開辟鋰電應用“新藍海”
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