億緯鋰能/寧德時(shí)代“揚帆”電動(dòng)船舶 磷酸鐵鋰“大顯身手”
在新能源汽車(chē)市場(chǎng)交戰正酣之際，一些先知先覺(jué)的電池企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始瞄準前景廣闊的電動(dòng)船舶市場(chǎng)。
近日，國內首艘純電動(dòng)港作拖輪在連云港正式開(kāi)工建造。在主動(dòng)力系統上，該船采用了億緯鋰能的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組替代常規柴油機組作為主推進(jìn)動(dòng)力，整船設計多組電池組互為備用，安全系數高，更是解決了傳統柴油機推進(jìn)的油污染和碳排放問(wèn)題。在充電模式和裝置上，該船可以采用快充和慢充兩種模式，快充2小時(shí)可充滿(mǎn)，慢充6-8小時(shí)充滿(mǎn)。
據悉，按照當前在港拖輪的平均利用率、油耗等方面進(jìn)行測算，雖然純電動(dòng)拖輪造價(jià)要高于常規柴油拖輪，但每年可以節約能源消耗300噸左右。若從全生命周期效益分析，當純電動(dòng)拖輪使用壽命達到30年時(shí)，基本可節省一條常規拖輪的造價(jià)，經(jīng)濟性十分可觀(guān)。而純電動(dòng)拖輪的使用，每年每艘將可減排約900噸碳氧化物、12噸硫化物，相當于300多輛小汽車(chē)的減排量，環(huán)保效益巨大。
無(wú)獨有偶。前不久，福建省首艘電動(dòng)高端內河游船“閩江之星”在福州臺江碼頭成功首航。該船動(dòng)力電池系統采用寧德時(shí)代大容量高安全磷酸鐵鋰電芯，配備936kWh電量，以13km/h的速度航行，可持續運行8小時(shí)。
據了解，這套動(dòng)力電池系統滿(mǎn)足中國船級社最新、最嚴苛的規范標準，每顆電芯都設有兩個(gè)獨立的溫度傳感器，能夠實(shí)時(shí)、精確監測電芯狀態(tài)，有效保障船舶安全。據估算，采用“閩江之星”電動(dòng)游船替代傳統游船，每年將可以實(shí)現一氧化碳減排約1.5噸、氮氧化物減排約1.7噸。
“目前，99%以上水運船舶采用柴油作為推進(jìn)系統動(dòng)力，混合動(dòng)力和純電動(dòng)船迎來(lái)巨大發(fā)展機遇?！痹谥袊ず本G色新能源船舶行業(yè)發(fā)展研討會(huì )上，中國船級社武漢分社副總經(jīng)理唐健表示，大力發(fā)展綠色航運，不僅能降低綜合成本，對經(jīng)濟發(fā)展也具有重要現實(shí)意義。
船舶電動(dòng)化大趨勢
近年來(lái)，全球交通領(lǐng)域新能源轉型已是大勢所趨，航運業(yè)正逐步將綠色發(fā)展指向電動(dòng)船舶。傳統的裝配柴油機動(dòng)力系統的船舶技術(shù)等級低，航行和進(jìn)港過(guò)程產(chǎn)生大量的油污水和有害氣體及顆粒物，且噪音污染嚴重，對水域生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。因此，具有能耗低、零排放、低噪音、無(wú)污染的電動(dòng)船舶是實(shí)現節能減排和船舶系統轉型升級的重要路徑。
根據國際海事組織環(huán)境規則，2020年起，船用燃料含硫量在公海需低于0.5%，近海區需低于0.1%。各國與船舶大氣污染有關(guān)的環(huán)保法律、法規都在密集出臺，很多國家港口已實(shí)施嚴格的船舶排放標準，倒逼船舶制造轉型。
自2015年起，我國研制的500噸級、2000噸級純電動(dòng)貨運船成功運行在長(cháng)江、珠江水域，填補了世界同噸位內河純電動(dòng)散貨船的空白，標志著(zhù)我國內河水運開(kāi)啟了電力驅動(dòng)的新時(shí)代，成為業(yè)界綠色水運轉型的典范。2017年11月，全球首艘2000噸級純電動(dòng)散貨船在廣州龍穴造船基地吊裝下水，填補了世界同噸位級內河雙電驅動(dòng)散貨船的市場(chǎng)空白。
2018年12月，全國首條京杭運河千噸級純電動(dòng)運輸船舶合作協(xié)議在江蘇常州簽署。在該項目中，作為電動(dòng)貨船核心部件的動(dòng)力系統采用具有高比功率的超級電容和高比能量的動(dòng)力鋰電池相組合進(jìn)行供電，通過(guò)了國家發(fā)改委、工信部、中國船級社CCS等權威認證。
為推廣純電動(dòng)船舶，國家有關(guān)部門(mén)正完善船舶檢驗法規和建造規范、加快推進(jìn)船舶岸電受電設施改造、船舶使用岸電激勵機制等。其中中國船級社已建立涵蓋LNG（液化天然氣）運輸、加注、利用各環(huán)節的LN***上應用規范標準體系。
磷酸鐵鋰是最佳選擇
“磷酸鐵鋰電池以其高安全性、長(cháng)壽命、低成本、性能均衡等多方優(yōu)勢成為現階段船舶動(dòng)力電池的最優(yōu)選擇?！睂幍聲r(shí)代副總裁吳凱表示?；诎踩院徒?jīng)濟性，近年磷酸鐵鋰動(dòng)力電池及BMS電池管理系統發(fā)展迅速，充放電倍率的提高使船舶啟動(dòng)加速及動(dòng)力操控性更好，已經(jīng)具備了在船舶上推廣應用的技術(shù)條件。
據了解，目前國內諸多船用電池廠(chǎng)家的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池產(chǎn)品已通過(guò)實(shí)驗測試，獲得了中國船級社認可證書(shū)。目前用于電動(dòng)船舶的磷酸鐵鋰電池，單體能量密度可達160Wh/kg。而且，磷酸鐵鋰電芯價(jià)格已經(jīng)下降至0.6元/Wh，在船舶應用領(lǐng)域已具備經(jīng)濟性。不過(guò)，雖然船舶用磷酸鐵鋰電芯與新能源車(chē)用磷酸鐵鋰電芯幾無(wú)差別，但是船舶鋰電池系統要求較高，對安全、消防系統要求都比車(chē)用高。
根據國際市場(chǎng)研究機構發(fā)布的《2015—2024全球電動(dòng)船舶、小型潛艇及自動(dòng)水下船舶的市場(chǎng)報告》預測：由于良好性能、可承擔成本、法律禁令等因素，電動(dòng)船市場(chǎng)正迎來(lái)快速增長(cháng)，到2024年全球電動(dòng)船舶市場(chǎng)的規模將達到73億美元，市場(chǎng)前景非常廣闊。船舶電動(dòng)化帶來(lái)的鋰電池需求將快速增長(cháng)，業(yè)內預計，到2025年的電池需求將超過(guò)6GWh。
不過(guò)，值得注意的是，盡管電動(dòng)船舶市場(chǎng)潛力巨大，但是電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)仍處于起步階段，當前電動(dòng)船舶大規模推廣應用仍受制于相關(guān)標準缺失、充電設施不完善、電網(wǎng)供電能力有限及商業(yè)模式不清晰等問(wèn)題；仍需要業(yè)界廣大從業(yè)者不斷努力。
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