《从汽车到eVTOL再到船舶,造船业走向电动化》

  • 来源专题:智能制造
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2024-06-17
  • 4月,全球首制江海直达纯电动力集装箱船“中远海运绿水01”安全靠泊上海洋山港,该船是目前全球最大、世界第一艘万吨级纯电动力集装箱船。该船总长119.8米,型宽23.6米,型深9米,设计吃水5.5米,最高航速19.4公里/小时,在电动集装箱船总长、型宽、装箱数、载重吨及电池容量方面均是世界第一。

    该船电池由中创新航供应,搭载了中创新航设计和开发的船用集装箱式电池产品,采用换电模式,通过港口起重机将集装箱式的电池堆放到船上指定位置,还可以根据航程需要来配置集装箱电池数量。除中创新航外,国内头部的动力电池厂商不少都有入局电动船舶领域。早在2017年,宁德时代就开始布局电动船舶,是最早获得中国船级社(CCS)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。

    2022年,宁德时代成立了全资子公司宁德时代电船科技有限公司,第二年6月,宁德时代注册了“时代电船”商标,开始准备推出全新的电动船舶相关方案。2023年12月,在中国国际海事技术学术会议和展览会上,宁德时代发布了行业首个新能源船舶全生命周期协同运营云平台,并亮相了多款船用电池系统及船舶动力系统解决方案、首个零碳充换电综合补能解决方案等。2021年,欣旺达电动汽车电池有限公司获得中国船级社型式认可证书,认证产品名称为“蓄电池磷酸铁锂电池”,产品适用于船舶与海上设施,证书有效期至2025年。即意味着公司的动力电池能够应用在电动船舶等领域中。而更早之前,亿纬锂能在2016年的船用动力电池就获得了中国船级社认证。

    截至2023年10月,亿纬锂能累计装船量达447艘,全国有超过50%的电动船舶配套亿纬的电池解决方案,累计出货规模超过200MWh。国轩高科也在2017年开始布局电动船舶业务,其相关电芯/电池包/BMS等均通过了中国船级社(CCS)认证。国轩高科凭借先进的电池技术和系统解决方案,在“特定水域—内河水域—近海水域”等应用场景持续投入产品研发和项目应用。

  • 原文来源:http://www.ca800.com/news/d_1o5n915seh2p1.html
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    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-08-05
    • 土耳其造船厂 Cemre Shipyard 为丹麦渡轮运营商 Molslinjen 建造的新型电动渡轮举行了钢材切割仪式。 据了解,Sams?linjen 号的钢材于 4 月 4 日被切割。116.8 米长的双头渡轮由丹麦设计服务公司 OSK-ShipTech A/S 设计。在去年 10 月,Molslinjen 与造船公司签署了两艘完全由电池供电的零排放渡轮的合同。 新渡轮可容纳 600 名乘客和 188 辆汽车。将在 B?jden-Fynshav 和 Ballen-Kalundborg 航线上航行,在码头自动停靠和充电。交货日期定在 2024 年。挪威科技公司Pascal Technologies(前身为 SES-X Marine Technologies),已获得 5300 万挪威克朗(约合 500 万美元)的资金,用于开发其远程电动船项目。 与汽车相比,船只和渡轮每行驶一段距离所消耗的能源要多得多,这使得电气化在技术上更具有挑战性。 Pascal Technologies 开发了一种基于气垫原理的技术来解决这个问题。该技术可将船体抬出水面,再加上数字控制系统,可显着提高能源效率。 据该公司称,这意味着与传统船体相比,高速行驶时的能耗最多可降低 50%。例如,尽管由于安装了电池系统而承载了更多的重量,该公司的全电动 27 米长 150 人渡轮设计将比传统的柴油驱动的双体船节约 30% 的能源消耗(以 35 节的速度)。 该公司强调说:“我们的可扩展技术类似于汽车行业中出现的‘电动底盘平台’——可以针对不同的上部结构而进行了优化和数字集成,具有明显的设计灵活性。” 该技术可针对不同的船型、尺寸和应用进行扩展。英国能源和商品贸易公司Vitol 集团的新加坡燃料油运营公司 V-Bunkers 透露,它将接收其第一艘电动混合燃料油轮 Marine Charge。该船由浙江神舟阳光重工有限公司建造,由新加坡设计师设计。 这艘电动混合动力加油船由法国船级社 (BV) 入级,采用先进的储能和充电技术,有助于抑制新加坡港口运营产生的温室气体排放 (GHG)。V-Bunkers签订了两艘油轮的订单,第二艘油轮 Marine Dynamo 计划于第二季度交付。这些电动混合动力加油船将部署在新加坡境内的港口中,旨在显着减少港口的碳排放。 这些油轮遵从 BV 的Electric-Hybrid 船级符号建造,采用储能系统 (ESS) 技术,包括锂离子电池和高度自动化的电源管理系统 (PMS),预计可减少10% 的温室气体排放。据该公司称,该设计使辅助发动机能够以最佳燃油消耗率(SFOC)运行,而ESS系统将在低功耗期间将执行调峰操作,以便在高消耗期间使用存储的能量。 BV 的“Electric-Hybrid” 船级符号解决了电动混合动力系统实施的复杂性,定义了存储、配电、控制和仪表的要求,以及为验证电源管理和考虑例如热逃跑等安全因素而设置的测试。 通过在新加坡港口部署这些船只,V-Bunkers 旨在减少碳排放并为海运业更可持续的未来铺平道路。“我们很高兴成为第一个将 ESS 技术引入本地加油船行业的公司,从而为全球最大的加油港新加坡港的减排做出贡献。在新加坡海港管理局的领导下,我们将继续支持新加坡成为海上脱碳领导者的愿望。我们认为部署这两艘电动混合动力加油船是新加坡脱碳之旅向前迈出的重要一步,” Vitol 亚洲区负责人Mike Muller表示。挪威的清洁技术公司 TECO 2030 与未公开的合作方签署了一份谅解备忘录 (MoU),就多个燃料电池项目进行合作,这些项目的燃料电池总产量可能达到 50 MW。该谅解备忘录描述了一个为成功实现项目目标的3 年合作承诺,项目具体代表了兆瓦级的船用燃料电池和陆上固定式燃料电池系统。 TECO 2030称,燃料电池是通过不需要燃烧的机制而实现发电的氢发动机,这意味着它们产生的污染物比传统的基于燃烧的发电技术更少,同时燃料电池的能量效率更高,是传统发电的替代方案。 TECO 2030 集团首席执行官Tore Enger表示:“我很高兴能与未公开的一方签署这份谅解备忘录。这表明了他们对我们完全可扩展和模块化的燃料电池系统的信任。我期待着与我们的客户合作开展这些项目,以满足他们的零排放能源需求。这些安装在船舶和岸上的系统均是兆瓦级的,将展示 TECO 2030 燃料电池系统的能力。”北欧绿色氨动力船舶 (NoGAPS) 项目联盟透露了氨燃料气体运输船 M/S NoGAPS 的初始船舶设计。NoGAPS 项目的主要参与者包括 M?rsk Mc-Kinney M?ller 零碳航运中心 (MMMCZCS)、Nordic Innovation全球海事论坛、BW Epic Kosan Ltd.、Yara International、MAN Energy Solutions、W?rtsil? Marine、 DNV、丹麦海事局和外部船舶设计师Breeze Ship Design。北欧绿色氨动力船舶 (NoGAPS) 项目联盟透露了氨燃料气体运输船 M/S NoGAPS 的初始船舶设计。 该项目的目的是通过两个阶段而实现设计一艘氨动力零排放船舶的目标。第一阶段从 2020 年持续到 2021 年,当时该项目开发了关于如何克服采用氨作为零排放海运燃料的障碍概念证明,其重点是安全和效率、可持续和稳定的燃料供应链,以及商业可行性。 NoGAPS 项目的第二阶段于去年开始,挪威船舶设计公司Breeze获得了该设计合同,该阶段将持续到 2025 年。此阶段涉及进行初始船舶设计。初始船舶设计以及可行性评估的结果已公布,该评估确定和评估了能够实现设计目标和要求的船舶设计概念。芬兰科技公司瓦锡兰赢得了一份合同,为其在中国芜湖造船厂建造的四艘新型重型起重船提供混合动力推进系统。该系统将配备一台能够使用甲醇燃料运行的变速W?rtsil? 32主发动机。这将使其成为首批使用甲醇运行的该类型船舶。同时也将是第一批使用变速主发动机的甲醇船舶。 混合动力系统还包括储能装置、PTO/PTI发电机和电机、多驱动变流器,以及用于控制和优化混合动力操作的瓦锡兰能源管理系统。储能系统将基于锂钛氧化物(LTO)电池,与普通的锂离子系统相比,具有更长的深循环寿命。 瓦锡兰表示,储能系统将显着降低起重机操作期间的燃料消耗,同时还可以通过减少发动机负荷波动来减少海上运行时的燃料消耗。同时,瓦锡兰还将提供齿轮箱、可控螺距螺旋桨 (CPP)、船首和船尾推进器、空气轴封以及艉轴管和轴承。 “这些船舶代表了下一代重型起重船。除了技术能力外,它们还将具备出色的环保性能,有助于引导航运业走向更加绿色的未来,”SAL Heavy Lift 的所有者兼首席执行官Martin Harren博士说。 这些船计划于2025年交付,主要用于支持风电场的安装。根据与Siemens Gamesa Renewable Energy 的长期合同,前两艘船将专门参与海上风力涡轮机部件的运输。2025年上半年,另外两艘姊妹船将进入重型起重运输市场,为 Jumbo-SAL-Alliance的客户提供服务。
  • 《电动船舶用锂电池预计到2025年需求量达到35.41GWh》

    • 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:2019-09-10
    • 数据显示,2018年电动船舶锂电池市场总产值0.44亿,实际船舶电动化比例为0.016%,市场份额还很小,但未来随着国家政策向船舶领域的倾向以及“一带一路”的落实,船舶电动化有望加速发展。 船舶作为水上交通运输的重要工具,其分类依据不同航行区域、航行状态、推进方式、动力装置、造船材料以及用途等到方面可分为多种类型。按照目前已有的动力装置进行分类,现有船舶可以分类为蒸汽机船、内燃机船、汽轮机船、电动船和核动力船等。目前电动船舶主要应用于民用领域,注重内湖、内河以及近海港口,从应用船型上看可以分为车客渡船、客船、港口拖船、港务船以及海工船等;从应用吨位上可分为500吨以下、500-2000吨、2000-5000吨、5000吨以上等。 电动船舶具有绿色环保、零污染、安全以及使用成本低等优点。高工产研锂电研究所(GGII)测算,船舶每百公里运行成本,柴油动力船舶为4100元,LNG燃料船舶为3700元,电动船舶为2800元。电动船舶的运行成本明显低于柴油和LNG燃料船舶。同时由于电动船舶结构简单,转动部件少,工作可靠,所以维护成本极低,电动船舶非常符合当下发展绿色船舶的趋势。 据国家统计局统计年鉴数据显示,2017年民用机动船只拥有量为13.17万艘,2018年机动船只总数量为12.57万艘,同比下降4.56%。根据中国船级社(CCS)的船舶登记数据,2017年我国内湖船舶净重吨位为2.19亿吨,2018年内湖船舶净重吨位1.95亿吨,受民用机动船舶总数量下降影响,内湖船舶数量呈现略微下降走势。 现阶段超过5000吨级的中大型船舶完全锂电化替代难度较大,会以少量混合动力型为主要,每年旧船更新以及新入船舶中锂电化的比例将呈现逐年增长趋势。GGII预测,假如内湖船舶总量中按照50%的电动化比例计算,2018年电动船舶市场总吨位将达到0.98亿吨,按照目前船用锂电池电量的区间为1.2-1.35KWh/吨,取每艘船单位电量1.3KWh计算,2018年电动船舶用锂电池市场理论需求量将达到127GWh。实际上锂电池配套船舶作为动力源需经船级社锂电池产品技术标准认证后才可使用,截至2019年6月,国内拥有船级社认证的电动船用锂离子电芯企业11家、认证电芯产品25款,电芯种类数量以及对应的企业数量仍较少。 GGII数据调研显示,2018年电动船舶锂电池市场总产值0.44亿,实际船舶电动化比例为0.016%,市场份额还很小,但未来随着国家政策向船舶领域的倾向以及“一带一路”的落实,船舶电动化有望加速发展。 未来民用机动船舶数量总数量与总吨位将呈现下降走势,对应的内江、内湖的船舶总吨位也将呈下降趋势,但船舶单位吨位重量有轻微上升(人员或货物总量不变的情况下);未来景区游船以及2000吨以下客船以及渡船将首先实现电动化,目前新疆、武汉的客轮与渡轮大多数实现纯电动化,未来在中部地区、长三角地区等诸多水系风景区将有更多的纯电动化船舶运行;目前星盈科技、风帆目前正在进行船用锂电池的相关测试,按照1.5~2年的验证周期,两年后船用电池市场将有更多的企业进入,届时电动船舶市场将进一步增长。 未来7年,按照每年民用船舶总数量按照平均下降4.9%计,单位船舶吨位平均净重0.178万吨/艘计,内湖船舶总吨位占比民用机动船舶总吨位平均按照92%的比例计。2019年、2022年以及2025年的电动船舶锂电化渗透率按照0.035%、0.55%、18.5%的电动化率计算,截至2025年电动船舶用锂电池市场将达到35.41GWh。电动船舶市场的发展整体呈现两个阶段,2018-2021年增速缓慢,2022-2025年增速加快。若电动船舶用锂电池市场锂电化渗透率达到50%,将带动锂电池市场90GWh以上的规模。 目前的电动船用锂电池采用磷酸铁锂系动力电池并需要经船级社检测合格后使用。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。电动船舶需要携带较多数量的电池以及要求电池具有短时间具备高放电倍率,一定程度上会促使电池发热量增加,电池的高温性、循环性以及成本显得尤为重要。比较铅酸电池,磷酸铁锂电池更具有能量密度以及体积方面的优势。 磷酸铁锂电池目前应用在新能源客车以及储能等领域较多,价格为0.8-1元/Wh;现阶段应用于电动船舶上的磷酸铁锂电池将面临较多技术验证,需要具备更严的规范标准,产品价格相对新能源汽车领域较高,价格为1.1-1.3元/Wh。随着未来磷酸铁锂电池应用在电动船舶领域的比例增多,产品的价格将会呈现下降趋势。 未来船舶锂电化趋势将主要集中在以下领域:1)沿江沿海城市渡船、观光船;2)内河货船;3)港口拖船市场;4)部分大中型船舶使用锂电替代铅酸,进而促进锂电池船用化加速。但目前行业仍面临着一些难点与瓶颈,主要包括:1)IP67安全标准实施与高倍率型电芯开发;2)船用电池制造与检测体系标准化仍需完善;3)内湖、内江小型船舶市场规范性不足,运营体系不完善。