前言 据IEA2020年统计数据,全球范围内,交通运输是电力、工业之后的第三大碳排放领域,占比约21%;在交通运输领域,2020年船运行业是汽车行业(包含轻型车和重卡)之后的第二大碳排放领域,占比约11%。 同时根据国家统计局数据,去年,我国社会物流总费用占GDP的比重为14.7%,与之前的16.0%相比,下降了1.3个百分点。但横向来看,该指标不仅高于美国(约7%)、欧盟(约6%),与东盟10国的约10%相比,也高出近5个百分点。去年17.6万亿社会物流总费用的构成,包括9.6万亿的物流运输费用、5.95万亿的物流仓储费用,以及各种企业、部门管理成本支出费用共2.26万亿。 现如今我国的铁路运输和水运均占比较低。去年,我国全年货物运输总量为506.1亿吨,其中铁路为49.3亿吨、水路为85.5亿吨,在总货运量中的占比分别为9.7%和16.9%。
一般来说,在公、铁、水三种运输方式中,汽车运输能耗最高、每吨公里运费也最高。在5月26日举行的第十三届中国物流投融资大会暨第二届成渝地区供应链发展大会上,十二届全国人大财经委副主任委员、重庆市原市长黄奇帆如是指出:汽车运输价格大致是轮船运输的5倍、是铁路运输的3倍。由此,要降低成本,“应该有个公转水、公转铁的逻辑”。
01 船舶低碳、零碳转型,碳中和下的重要领域
中国在高质量可持续发展道路上,对航运业碳减排有更高的要求,无论是远洋、近海还是内河船,都要求向低碳、零碳转型。
2015年12月 工信部《船舶配套产业能力提升行动计划(2016-2020)》:到2020,基本建成较为完善的船用设备研发、设计制造和服务体系,关键船用设备设计制造能力达到世界领先水平。 2017年1月 工信部等六部门《船舶工业深化结构调整加快转型升级行动计划(2016-2020)》:到2020年,船型的能耗经济性、环保性、安全性、智能化水平达到国际领先水平。 2018年7月10日 根据《中华人民共和国车船税法》以及《财政部、国家税务总局工业和信息化部交通运输部关于节能新能源车船享受车船税优惠政策的通知》,指出对符合条件的新能源车船,免征车船税。 2019年10月 国家发改委《产业结构调整目录(2019年版)》:新增“纯电动和天然气船舶;替代燃料、混合动力、插电式混合动力专用发动机,优化动力总成系统匹配”为国家鼓励类产品,该目录已于2020年1月1日起正式实施。 2020年1月 CCS《绿色生态船舶规范》和《智能船舶规范》。 2021年9月 中共中央、国务院《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》第十五条:推广节能低碳型交通工具,加快发展新能源和清洁能源车船,推广智能交通,促进船舶靠港使用岸电常态化。提高燃油车船能效标准,健全交通运输装备能效标识制度,加快淘汰高能耗高排放老旧车船。 2022年8月 工信部、发改委、财政部、交通运输部、文化和旅游部联合发布《关于加快邮轮游艇装备及产业发展的实施意见》,大力发展大众消费游艇,争取在大众化游艇、新能源游艇等研发设计上实现重大突破。 2022年9月 工信部等发布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》加快发展电池动力船舶。加强船用动力电池、电池管理系统等技术集成和优化,推进高效节能电机、电力系统组网、船舶充换电等技术研究,提升船舶电池动力总成能力和安全性能,重点推动纯电池动力技术在中短途内河货船、滨江游船及库湖区船舶等应用。以货船为试点,开展标准化箱式电源换电技术研究与应用。
02 电动船舶的动力技术划分 实现船舶绿色转型的核心在于应用绿色动力技术,分为低碳和零碳动力两种类型,按照燃料不同包括LNG、液氨、甲醇、氢动力和锂电为主的电驱动,尽管当下主要绿色动力技术的船舶数量在百艘级水平,但预计至2030年,LNG、电动、氢动力、甲醇、液氨船舶的比例分别将达到20%、15%、8%、8%、7%。
动力 类型 优势 发展现状 2030年预计市场份额 LNG 来源广供应足;与同功率柴油发动机相比,可降低CO2排放20%左右、Sox排放100%、PM排放100%。 目前实现大规模实船应用,供应链体系已成型,可用于全吨位范围的散货船、集装箱船等多种船型;截至2020年全球有超过170艘LNG动力海船运行。 20% 液氨 氨具有稳定供应和便于储运的特点,燃烧不产生CO2。 液氨动力船用主机处于研发当中,在海洋相关产业中的应用前景较好。 7% 甲醇 环境友好;与液化天然气(LNG)、氢相比,更易储存、运输和利用;经济性较好且适用性强。 截至2022年11月,全球已投入运营和在建的甲醇燃料船舶共65艘,主要船型为化学品运输船、集装箱船和海上风电安装船。 8% 氢动力 清洁燃料,能量效率高。 是未来解决船舶零碳排放的重要储备技术之一。 8% 电动船 零排放;结构简单;传动效率高;运营成本较低。 目前已经在内河船舶、拖轮、中小型海工辅助船、客轮等领域实现应用;2021年全球电动船舶数量已超100艘。 15%
其中,以电池为储能装置、开展电力推进的技术具有多重优势,尤其是在降低运营成本、提升驾乘体验,以及推动船舶智能化等方面优势较为明显。 电动船舶主要是电池、电力推进和电控系统: 1.电池系统:电动船舶的动力源,性能与成本均占据主导。电池企业纷纷入局,当下宁德时代与亿纬锂能占据主导; 2.推进系统(组网与控制技术):直流组网为主,以无锡赛思亿和时代电气为代表的自主品牌已实现国产化; 3.推进系统(电力推进方式):船艇的推进系统主要由变压器、变频器、电动机、螺旋桨、控制系统等组成。原动机通过发电机或燃料电池发电,配电板将电进行用电分配后,传输给变压器进行调压,再输送至变频器进行整流、逆变,最终将电能传送给电动机带动螺旋桨推动船艇航行,而控制系统一般采用工业以太网监控系统,用于监控设备、系统的运行状态和能量的管理。直流电网则是由原动机发电进行整流,直流配电板进行配电,然后传输至负载设备。不同推进系统不仅使用的能量源有所区别,在电机等核心装置的组成和功能上,燃油船和电动船上也存在着差异。在使用电力的推进系统中,根据发电机组及内燃机的参与模式不同,可进一步分为纯电、串联式混动、并联式混动三大类。 电动船舶的主要优势: 运营成本具备优势 纯电动船舶较常规柴油机船舶运营成本具有较大优势,以拖轮为例测算,纯电动船舶使用寿命30年内动力消耗可节省一条常规拖轮的造价。 操纵性好 纯电动船舶的推进电机转速易于调节,螺旋桨采用全回转设计,在正反转各种转速下都能提供恒定的转矩,因此能得到最佳的工作特性。 可靠性强 纯电力推进船舶使用多组电池组作为能源并互为备用,电池管理系统可以及时隔离故障组,不影响其它电池组正常供电。 空间利用率高 传统船舶轴系长度往往占到船长的40%左右,纯电力推进的船舶替代传统的传动轴系、发电机、分油机、油柜、燃油锅炉等设备设施以及燃油管线,改善了机舱的布置,可以更加合理地利用机舱空间。 环保性能佳 纯电力推进船舶大大减少船上振动和噪音,提高船员和乘客的舒适度且工作期间无大气污染物排放,也减少燃油对水域污染的可能性。电池到达使用寿命后,厂家可对废旧电池进行回收和集中处理。 为船舶智能化发展提供路径 纯电动船舶摒除大量燃油机器设备,取而代之的是操控便捷、集成化智能化更高的电气设备,自动化程度高,更有利于实现“机驾合一”模式。
03 国内市场现状 中国纯电动船舶发展较晚,但近年来发展速度快。中国的船舶电动化推进略晚于国外,且最初以锂电池替换蓄电池、应用于小型游船为主,推进功率和电池容量较小。随锂电技术发展、国家环保政策出台、相关规范颁布,2017年以来电动船舶呈现快速发展势头,目前纯电动船舶已近300艘,大型50余艘。中国电动船舶尽管已展现低基数下的快速增长,但渗透率仍不足1%,发展尚未触及拐点,主要原因在于行业仍存在明显痛点,其中核心是电动船舶初始投资高、经济性不足,因此仅能够在有局限的对经济性不敏感的场景开展渗透,以“消费品”思路渗透小型游船等,市场规模有限。此外电动船舶存在里程焦虑、基础配套仍不完善亦放大该劣势。 为此国家及地方层面的船舶电动化政策支持为基础,推动示范先行,在适宜场景实现加速替代,同时降低初始投资并开展充换电配套,进一步提升经济性,将有效提升市场需求、拓宽市场空间。 省市 文件 时间 相关支持政策 上 海 市 上海市2023年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排 2023. 4.24 积极推进内河船舶电动化发展,新增和更新的苏州河游船、黄浦江游览船、轮渡客轮、公务用船全部采用纯电动船舶;加快推进外港低压岸电设施标准化改造,年内争取全面完成。 上海市交通节能减排专项扶持资金管理办法 2022. 7.7 对于电动船舶项目,按照船舶动力系统成本(包括电池及电力推进系统)的30%予以补贴,其中营运客船给予40%的补贴,单船最高补贴额度不超过500万元。 湖 北 湖北省支持绿色智能船舶产业发展试点示范若干措施 2023. 3.8 从绿色智能船舶规模应用、配套基础设施建设、关键技术研发及科技成果转化、产业集聚发展、优化产业发展环境等5个方面推出16条措施,通过国家、省、市、县四级资金和创新政策牵引,支持湖北省内液化天然气、电池等绿色动力船舶和智能船舶研发、设计、制造、应用和配套。 福 建 2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案 2022. 4.13 对福建省电动船舶电池动力推进系统生产企业拓展市场,按交付电池动力推进系统价格的20%给予补助(不含配套省内船企),单套设备补助不超过200万元。对电动船舶制造企业,在电动船舶交付且运行一定里程后,按交付船舶(含新建和改造)电池动力推进系统价格的40%给予补助,其中省级首批次示范项目按60%给予补助,单船补助不超过1500万元。 广 州 广州港口船舶排放控制补贴资金实施办法 2022. 9.9 以电能为动力的新建或改造的广州籍珠江游船舶,按照船舶电动总功率及电池容量综合进行补贴。具体补贴标准为电动功率(P)每千瓦补贴0.3万元,电池容量(W)每千瓦时补贴0.136万元,每艘船舶最高补贴额度不得超过1000万元。
04 未来发展趋势与市场规模
中国市场的电动船舶应用区域相对集中,主要在内湖、内河、岛屿以及近海港口等,但船型不断丰富,包括小型邮轮、客船、渡船、干散货船、公务船等。展望未来,中国内河区域的船舶电动化仍充满潜力,内河场景的电动化已在快速增长前夕,政策发力叠加技术成熟将带来电动船舶渗透率曲线的上翘。据EVTank预测,2026年中国电动船舶市场规模有望提升至367.5亿元,锂电需求将从2021年的173.2MWh提升至2026年的11.2GWh,出货量CAGR超100%,形成电动船舶渗透率加速提升的发展阶段。 船艇电动化的时代已经悄然开启,随着全球日益高涨的环保呼声和碳中和的需求双重推动,船艇电动化市场在快速发展,也必然成为未来行业的发展趋势。
声明: 本网站所发布文章,均来自于互联网,不代表本站观点,如有侵权,请联系删除。
上一篇:电池动力船舶检查指南
下一篇:动力电池企业积极应对全球竞争变局




能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。