《全球电量最大纯电动游轮正式开工!配套宁德时代动力电池》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-12-27
  • 宁德时代12月24日发布消息称,近日,全球电量最大的纯电动绿色商用船舶——“长江三峡1”号纯电动游轮正式开工。

    该游轮搭载宁德时代动力电池,总电量达到7.5MWh,相当于100辆以上纯电动汽车的电池容量总和,是目前世界上设计建造的电池容量最大、客位最多、智能化水平最高的纯电动客船。

    据了解,“长江三峡1”号的电池系统由1万多个宁德时代高安全磷酸铁锂电芯组成,每一个电芯都设有温度传感器,可实现电芯温度监控和高温报警功能,全方位保障产品的安全、可靠。

    该游轮的电池动力系统保护充分考虑了故障选择性,共配备了15个独立电池电站为全船单独充放电,分4个电池舱布置电池系统,并额外配置了备用电池动力系统,全方位保障航行动力。

    同时,该电动游轮也是全球第一艘采用高压充电低压补电方案的电动船舶,解决了大功率港口的充电难题。

    该船舶计划于2021年7月下水,2021年11月投入运营,将主要运行于两坝一峡、宜昌长江夜游、三峡升船机等旅游航线,具备会议、接待、婚宴、表演等活动功能。

    多艘电动船舶配套宁德时代动力电池

    电池联盟注意到,作为国内首家通过中国船级社(CCS)最新检测指南《纯电池动力船舶检验指南》认证(包括电芯、电池包、电池管理系统)的动力电池企业,除了“长江三峡1”号,2019年以来,宁德时代已为“海巡12909”、“观鱼号”、苏州古城河观光游船、“深海01”、“大湾区一号”、“闽江之星”、珠江游轮、“长江三峡1”号、“智飞”号、“中山大学号”等多艘电动船舶配套动力电池。

    据公开资料,2019年1月,宁德时代与与中国船级社(CCS)武汉规范研究所在福建签署战略合作协议,正式进入船舶领域。

    2019年6月,宁德时代称,公司已和多方签署了在电动船舶领域的合作意向协议。其中,长江流域第一艘纯电动公务船——长江三峡通航管理局“海巡12909”号搭载的正是宁德时代的磷酸铁锂电池,容量为0.68MWh,最大航速21km/h。

    今年4月,宁德时代成为国内首家通过中国船级社最新检测指南《纯电池动力船舶检验指南》认可和检验的动力电池企业。

    今年8月28日,我国最大海洋综合科考实习船——“中山大学”号在上海下水,该船配备了宁德时代600kWh储能电池用于平衡电网,以保障船上实验室及电子设备的稳定运行。

    今年9月1日,中国首艘油电混合动力海上豪华双体游轮“大湾区一号”正式投入运营。“大湾区一号”由招商局打造,装载了由招商局、中国中车和宁德时代联合开发,具有完全自主知识产权的油电混合动力推进系统,标志着我国拥有了自主研发、设计、制造海上电动游轮的能力。

    今年9月中旬,搭载宁德时代3000kWh超高容量电池系统,拥有486客位的珠江游纯电动游船主船体将与上建合拢,将推动珠江生态健康发展和粤港澳大湾区旅游交通绿色发展。

    今年国庆节前夕,福建省第一艘新能源高端内河游船“闽江之星”游轮在福州“闽江游”台江码头举行首航仪式。该游轮率先应用了宁德时代的电池技术,采用无污染、零排放的锂电池新能源动力系统,带来绿色环保、静谧平稳的游船新体验。

    船舶电动化进程加速

    数据显示,2016年国内电动船舶的市场规模已达到56.3亿,预计到2021年规模将扩展到96.3亿,到2024年,全球电动船舶市场规模预计将达450多亿元。

    船舶电动化带来的锂电池需求有望从今年开始进入快速增长期,预计2020年电动船舶对锂电池的需求量将超过20GWh。

    磷酸铁锂电池具有良好安全性、长循环性能,良好的高温稳定性以及较低的成本,是现阶段船舶动力电池的最优选择。

    同时,电动船舶需要携带较多数量的电池,对电池的放电倍率、循环性、成本的要求也较高。

    看好船舶锂电市场的巨大潜力,宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、比亚迪、星盈科技等企业都已布局该领域。

    应该注意的是,目前电动船舶仍处于初级发展阶段,整体数量较小,单体带电量庞大。但随着技术和提高和政策的利好,相信全球电动船舶电池市场会迎来新一轮增长期。

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    • 近日,全球电量最大的纯电动绿色商用船舶——“长江三峡1”号纯电动游轮正式开工。 该游轮搭载宁德时代动力电池,总电量达到7.5MWh,相当于100辆以上纯电动汽车的电池容量总和,是目前世界上设计建造的电池容量最大、客位最多、智能化水平最高的纯电动客船。 “长江三峡1”号是国家工信部高技术船舶科研示范项目、国家交通运输部交通强国试点项目,由宁德时代、长江电力股份有限公司、宜昌交运长江游轮有限公司、武汉长江船舶设计院有限公司、无锡赛思亿电气科技有限公司等单位共同研发。 该船舶计划于2021年7月下水,2021年11月投入运营,将主要运行于两坝一峡、宜昌长江夜游、三峡升船机等旅游航线,具备会议、接待、婚宴、表演等活动功能。 安全内芯护航长江 宁德时代是国内首家通过中国船级社(CCS)最新检测指南《纯电池动力船舶检验指南》认证(包括电芯、电池包、电池管理系统)的动力电池企业。 “长江三峡1”号的电池系统由1万多个宁德时代高安全磷酸铁锂电芯组成,每一个电芯都设有温度传感器,可实现电芯温度监控和高温报警功能,全方位保障产品的安全、可靠。 该游轮的电池动力系统保护充分考虑了故障选择性,共配备了15个独立电池电站为全船单独充放电,分4个电池舱布置电池系统,并额外配置了备用电池动力系统,全方位保障航行动力。 此外,该电动游轮也是全球第一艘采用高压充电低压补电方案的电动船舶,解决了大功率港口的充电难题。 绿色动力减排先锋 “长江三峡1”号将利用清洁水电充电,实现真正零污染。 根据估算,使用“长江三峡1”号纯电动游船后,每年将实现各项污染物减排量: · 一氧化碳约14吨 · 氮氧化物约17吨 · 可吸入颗粒物约0.4吨 宁德时代将与各方共同践行长江大保护战略,助力建设美丽长江,助推航运绿色发展,落实国家生态文明建设举措。 智能电动 扬帆远航 宁德时代持续提供清洁、安全、可持续的绿色动力,赋能电动船舶,全面开启智能电动时代。
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    • 动力电池安全正在成为全球电动化进程中最大的“灰犀牛”。   近期,包括通用、现代、福特、宝马等多家国际车企的主力电动车型都因动力电池安全问题接连出现召回。这不仅将背后的韩系电池企业陷入舆论漩涡,同时,也在世界范围内将电动汽车安全问题推到了风口浪尖。   在国内,电动汽车安全问题同样此起彼伏,多家自主品牌车企和新势力车企的安全事故在2020年接连发生,背后的元凶同样指向动力电池,受此影响,一家国内电池企业甚至直接停摆。   全行业需要警惕的是,全球电动汽车在完成从0到1之后,正在进入大规模市场化快车道,在这个时间节点,安全问题有可能成为电动化进程中的 “不定时炸弹”。   安全技术是动力电池的第一核心技术,也是电池技术革命性突破的第一重点,是电动汽车可持续发展的生命线。能否真正解决安全风险,将会成为国内外车企在接下来的供应商选择中最为关键的权重因素。   围绕安全技术的突破,全球的动力电池企业都在与时间赛跑,而在这场赛跑中,中国企业的脚步明显更快一步。今年以来,已经有包括宁德时代、蜂巢能源、欣旺达等多家电池企业针对电池安全问题给出其“不起火”的解决方案。   中国企业领跑动力电池安全创新   9月29日,宁德时代董事长曾毓群在2020世界新能源汽车大会上透露,宁德时代已经开发出不起火只冒烟的电池产品,将于年底在一些车型上量产。   仅一个月之后,11月6日,蔚来汽车正式上线100kWh电池包。该电池包采用宁德时代镍55三元电芯和CTP成组技术,可实现“无热蔓延”。这一电池组即宁德时代此前宣布的“只冒烟不起火”的电池。   针对宁德时代在电池安全领域的技术进展,宁德时代董事长曾毓群对外做了详细介绍:   在材料方面,通过原子层级创新,开发出了高稳定性正极材料和高安全电解液,电池耐高温边界提高了40℃,热稳定性大幅提高。   在电芯结构方面,设计了高集成、强鲁棒的防内短路电极,电芯进行各种滥用测试可以不起火、不冒烟。在电池包设计方面,量化分析外力作用下,外壳发生不同弹性变形、塑性变形时对电芯的损伤,优化电池包结构强度。   在电池热管理方面,基于电池的物理化学特性,精确掌控温度/电压/电流等安全边界,确保电池在安全舒适区工作,完善监控模型,第一时间识别安全风险并及时预警。   在系统热扩散方面,采用航空级耐热材料和定向热导流技术,即使单体发生热失控,也能做到系统不蔓延、不起火。   宁德时代之后,国内新势力动力电池企业蜂巢能源不久也给出了其不起火电池的方案。   在12月2日举行的蜂巢能源电池日上,其给出了一套完整的动力电池热失控系统性解决方案——冷蜂,同时还通过工艺及制造环节的一系列创新应用,来护航动力电池全生命周期安全。   冷蜂是专门针对电动汽车电池热失控问题而给出的系统性解决方案,通过材料、电芯、电池包、监控系统四大层级的原创技术,彻底解决电池系统的热失控问题。   在冷蜂系统性解决方案中,最为亮眼的是“果冻电池”,基于基础材料的创新,蜂巢能源在电池日上推出了“果冻电池”,该电池具有“不起火、不冒烟、自愈合”的特点。   在电池PACK环节,蜂巢能源推出“热阻隔电池包”,通过泄压、喷发物控制、降温、报警、隔热等多种方式,来实现PACK层级的安全防护。   此外,基于和清华大学合作开发的电池内短路预警模型,蜂巢能源还推出了电池系统安全监控的?“蜂云平台”,?电池安全预警的准确率达到90.9%,并可以实现对于内短路提前2个月的预警,充分保障电池系统安全。   除了从产品设计层面给出了系统的解决方案,在工艺及制造环节的管控同样非常关键, 复盘海外几起召回事故,会暴露出电池生产制造工艺环节存在问题,尤其是在异物控制上。   曾毓群就在多个场合强调,智能制造创新,对于电池的意义同样重要。他的感受是,电池的安全性,可靠性是非常困难的一件事,最为关键的是要把低概率事件控制好非常难。   一个汽车有100个电芯,一个电芯里面正负极片,通过卷绕或者叠片有100片,100×100就是一万,这个电池要做一千次循环,那就是一千万,一万部车,就是一千亿。如何在一千亿中保证不出问题,这样的难度可想而知。   “有人问,你的产能发展能不能跟进,做真正安全可靠的产能,要复制起来非常不容易,因为任何一点变化,都可能造成困难。”曾毓群表示,智能制造创新,是将来真正做好创新,做真正安全可靠的电池的重要环节。   蜂巢能源同样重视在制造环节的创新,蜂巢能源总裁杨红新在电池日上透露,通过导入AI技术,对于电池生产进行大数据分析影响因子、AI智能能量预测、微短路分析、AI智能过程缺陷检测等方式还提升制造环节的产品安全与品质。   安全创新背后的产业发展思考   安全是电动汽车的自然属性,是无法与其它性能进行平衡的指标。能否真正解决安全风险,将成为车企接下来选择电池供应商的核心考量因素。   业内分析指出,包括宁德时代、蜂巢能源从电池系统的设计和制造两个层面来对于安全进行提升的思路,对于整个行业都具有借鉴意义。   一是防范动力电池安全一定要系统着眼。   要从不同层级和维度建立系统的解决方案,从材料选择与控制、电芯级规格选型与设计、生产制造品质控制、模组及pack级的安全防护、整车验证、使用环节操作等多个层面出发来做更全面的设计与验证。   二是需要加大对于电池基础材料与相关基础科学的研究,要从根本性进行突破和颠覆性的创新。   材料创新是电池技术发展的根本,曾毓群表示,在基础材料领域,如果停止了研发,照抄原来的东西,再做10年也没用。因此,宁德时代投入了巨大精力在基础材料的开发创新上。   目前,宁德时代建立了21创新实验室,计划形成前沿基础研究、应用基础研究、产业技术研究、产业转化的全链条研究模式,解决一系列“卡脖子”技术难题。   而蜂巢能源位于无锡 的118 全球锂电创新中心也已正式投入使用,该创新中心将重点探索面向未来十年的锂电行业新技术。   而随着中国动力电池企业在基础材料及科学领域的投入力度加大,也将带动中国动力电池技术在全球范围的竞争实力。   三是动力电池的进一步发展要注重与AI智能、大数据、云计算等的深度融合。   通过AIot+电池的融合发展,通过新的智能制造技术提升产品性能,通过大数据更好的监控产品安全。   电池是有机的化学体系:温度、功率、电压、电流、电量、内阻等等每一个物理量都时时刻刻影响电芯的安全和健康程度。并且受到驾驶员的操作习惯以及驾驶环境的影响。通过实时收集电池包相关数据和驾驶行为以及环境之间的关系,再通过大数据的分析和对比,实现电池健康度的预测和安全管理将是一个可行方案。   而在制造环节,智能化、大数据的导入也可能更好的赋能电池的生产制造,在提升生产效率的同时,更大程度提升动力电池的品质及安全性能。   四是动力电池的创新需要产业各个领域的进一步整合和跨界创新。   动力电池涉及到材料、装备、工艺多个环节,只有基于不同环节的整合创新和融合,打破现有的产业壁垒,建立新的产业生态,才能更大程度上推动电池的颠覆性创新。   特斯拉的无极耳电池就是产业整合、跨界创新的结果,而对于中国企业而言,同样需要这样的视野与行动。   而从全球动力电池未来的竞争格局来看,中国动力电池的整体优势正在逐步凸显,如果真正能在安全领域实现颠覆性的突破,必将会助力中国企业在全球市场进一步拓展,未来,依靠技术创新、产业整合、生态重塑、智能制造等,中国动力电池企业将在全球扮演越来越重要的角色。