专家观点丨陈梦:大容量电动船提高了岸电容量需求,电池容量增加亟需优化能量管理系统降低安全隐患,呼吁尽快出台充换电标准

专家观点 2022-05-16

近期,中国清洁交通伙伴关系(CCTP)联合交通运输部规划研究院共同举办了CCTP第十七期沙龙研讨会——迈向零排放的船舶减污降碳路径探讨。

来自30余家机构的80余位专家、学者和行业从业者参加了本次研讨会,就不同动力船舶包括电动船、LNG动力船、甲醇燃料动力船、氨燃料动力船、氢燃料电池船舶的发展情况及应用实践,以及相关燃料供应可行性与燃料生产绿色化程度等议题进行了热烈的探讨。

中国船舶集团公司第七〇八研究所副科长陈梦先生受邀出席本次沙龙,并作主旨演讲。本文是对陈梦先生会议发言的整理和总结。


纯电动船和混合动力船各具优势,适用不同的船型和应用场景

近年来,电动汽车的发展带动了磷酸铁锂电池能量密度的提高,电动船产业也随之迅猛发展。目前全球共计有约2,000余艘电动船,其中挪威占比最高,达41%,船舶类型方面渡船所占比例最高。电动船在国内的应用仍以内河船舶为主。

纯电动船具备经济性好、操纵性强、可靠性高、空间利用率高、环保性能佳且智能等优势,国内主要应用于游船、港作拖轮、小型货船,国外多用于渡船、小型货船等小型和区域运营船舶。混合动力在节能和提高安全性方面发挥着重要作用,广泛应用于拖轮、渡船、小型货船、海工辅助船、滚装船、钻井平台和钻井船等船舶。以下图形清晰呈现了两者的优势:

纯电动船与混合动力船优势对比


注:CCTP秘书处根据专家观点整理绘制


电动船舶对高压岸电容量和能量管理系统提出更高要求

目前,电动船舶电池容量已经达到7,000千瓦时,大容量的船舶对岸电容量需求同时增大。相比常规岸电,电动船充电功率大、充电时间短等特点进一步要求高压岸电提升电容量。此外,根据不同船型、不同的实际使用情况,船舶电池容量需进行个性化配制以避免浪费或动力不足。

另一方面,由于能量管理系统功能无法与电池容量的快速增加相匹配,导致电池充放电不均衡存在过充过放风险,缩短电池寿命,长此以往存在电池发热着火的风险。因此,为满足电动船泊电池容量不断增加的需求,高压岸电的电容量和能量管理系统亟需优化提升。


建议发布行业政策法规,统一充换电标准,大力发展国产电动船

更新法规、降低限制,优化海船使用纯电申请流程。根据中国海事局的法定检验规定,现在纯电池还不能被用作船舶的主动力。目前需提供有效论证,确保船舶在遮蔽航区使用。

尽快制定统一充电、换电标准,提高兼容性。当前,由于充换电标准的不统一,仍然存在船舶在不同港口无法充电的问题,从而导致充换电基础设施的重复建设和资源浪费的产生。所以建议尽快制定统一的充换电标准体系,提高兼容性。

拓展电动船应用场景,提升环保效益。运维船舶,作为海上风电运维人员穿梭往返海上风电场最主要的交通运输工具,目前得到了广泛的应用,但同时风电运维船舶会对海域造成极大的空气污染。建议将风电运维船舶使用电动船进行拓展,提升电动船的节能效果和环保效益。

根据船舶类型准确选择混动或纯电,鼓励优先使用国产化变流器。建议根据船舶类型和实际情况选择不同的动力模式。同时,由于目前国内较多纯电动船和混合动力船舶采用国外变流器,导致国内品牌使用的市场占有率较低,加之复杂多变的国际形势,提升国产变流器的生产、维修、维护、更换以及替代等能力尤为重要。

加大能量管理系统研发投入,降低安全隐患。能量管理系统与电池不匹配的问题在实际应用过程中尤为凸显。因二者不匹配导致电池失火的案例在其他国家时有发生,而之后的电池灭火、消防和维护等工作也十分艰难,为提前避免潜在风险,加大能量管理系统的研发和投入十分必要。

尽快出台补贴政策,促进电动船发展。目前已有沿海地区如福建、广东等地方政府发布促进电动船发展的鼓励措施,建议尽快发布国家层面的政策措施,从而促进电动船的快速发展。








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