億緯鋰能/寧德時代“揚帆”電動船舶 磷酸鐵鋰“大顯身手”
在新能源汽車市場交戰正酣之際，一些先知先覺的電池企業已經開始瞄準前景廣闊的電動船舶市場。
近日，國內首艘純電動港作拖輪在連云港正式開工建造。在主動力系統上，該船采用了億緯鋰能的磷酸鐵鋰動力電池組替代常規柴油機組作為主推進動力，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的油污染和碳排放問題。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小時可充滿，慢充6-8小時充滿。
據悉，按照當前在港拖輪的平均利用率、油耗等方面進行測算，雖然純電動拖輪造價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，當純電動拖輪使用壽命達到30年時，基本可節省一條常規拖輪的造價，經濟性十分可觀。而純電動拖輪的使用，每年每艘將可減排約900噸碳氧化物、12噸硫化物，相當于300多輛小汽車的減排量，環保效益巨大。
無獨有偶。前不久，福建省首艘電動高端內河游船“閩江之星”在福州臺江碼頭成功首航。該船動力電池系統采用寧德時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。
據了解，這套動力電池系統滿足中國船級社最新、最嚴苛的規范標準，每顆電芯都設有兩個獨立的溫度傳感器，能夠實時、精確監測電芯狀態，有效保障船舶安全。據估算，采用“閩江之星”電動游船替代傳統游船，每年將可以實現一氧化碳減排約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系統動力，混合動力和純電動船迎來巨大發展機遇。”在中國·湖北綠色新能源船舶行業發展研討會上，中國船級社武漢分社副總經理唐健表示，大力發展綠色航運，不僅能降低綜合成本，對經濟發展也具有重要現實意義。
船舶電動化大趨勢
近年來，全球交通領域新能源轉型已是大勢所趨，航運業正逐步將綠色發展指向電動船舶。傳統的裝配柴油機動力系統的船舶技術等級低，航行和進港過程產生大量的油污水和有害氣體及顆粒物，且噪音污染嚴重，對水域生態環境造成嚴重影響。因此，具有能耗低、零排放、低噪音、無污染的電動船舶是實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的環保法律、法規都在密集出臺，很多國家港口已實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噸級純電動貨運船成功運行在長江、珠江水域，填補了世界同噸位內河純電動散貨船的空白，標志著我國內河水運開啟了電力驅動的新時代，成為業界綠色水運轉型的典范。2017年11月，全球首艘2000噸級純電動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散貨船的市場空白。
2018年12月，全國首條京杭運河千噸級純電動運輸船舶合作協議在江蘇常州簽署。在該項目中，作為電動貨船核心部件的動力系統采用具有高比功率的超級電容和高比能量的動力鋰電池相組合進行供電，通過了國家發改委、工信部、中國船級社CCS等權威認證。
為推廣純電動船舶，國家有關部門正完善船舶檢驗法規和建造規范、加快推進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、長壽命、低成本、性能均衡等多方優勢成為現階段船舶動力電池的最優選擇。”寧德時代副總裁吳凱表示。基于安全性和經濟性，近年磷酸鐵鋰動力電池及BMS電池管理系統發展迅速，充放電倍率的提高使船舶啟動加速及動力操控性更好，已經具備了在船舶上推廣應用的技術條件。
據了解，目前國內諸多船用電池廠家的磷酸鐵鋰動力電池產品已通過實驗測試，獲得了中國船級社認可證書。目前用于電動船舶的磷酸鐵鋰電池，單體能量密度可達160Wh/kg。而且，磷酸鐵鋰電芯價格已經下降至0.6元/Wh，在船舶應用領域已具備經濟性。不過，雖然船舶用磷酸鐵鋰電芯與新能源車用磷酸鐵鋰電芯幾無差別，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用高。
根據國際市場研究機構發布的《2015—2024全球電動船舶、小型潛艇及自動水下船舶的市場報告》預測：由于良好性能、可承擔成本、法律禁令等因素，電動船市場正迎來快速增長，到2024年全球電動船舶市場的規模將達到73億美元，市場前景非常廣闊。船舶電動化帶來的鋰電池需求將快速增長，業內預計，到2025年的電池需求將超過6GWh。
不過，值得注意的是，盡管電動船舶市場潛力巨大，但是電動船舶產業和市場仍處于起步階段，當前電動船舶大規模推廣應用仍受制于相關標準缺失、充電設施不完善、電網供電能力有限及商業模式不清晰等問題；仍需要業界廣大從業者不斷努力。
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