随着全球贸易和航运业快速发展,船舶排放已成为导致航线区域和港口城市大气污染的重要来源之一,国际海事组织(IMO)、欧盟等不断出台相应法规,加强对各类气体排放的控制,并规定2020年1月1日开始在全球实行“限硫令”。
为满足日益严格的排放要求,全球航运业积极寻找更加环保的替代能源,具有绿色、低碳优势的液化天然气(LNG)船舶、电动船舶、氢能源船舶等一批新能源船舶逐渐成为了绿色航运市场的“新宠”。
今天,电动船舶的那些事儿! 将为您一一讲解 电动船舶的定义、种类、 优点、应用场景等相关内容 电动船舶是以电能部分或完全替代传统燃油产生动力的船舶。作为一种新型绿色交通工具,与传统柴油机推进船相比,电动船舶具有节能、低排放、低污染、清洁、低噪声、可利用能源多样化等优点,是实现船舶节能减排的重要路径,也是航运业实现绿色低碳转型发展的重要方向,有着广阔的应用前景。 目前,针对电动船舶尚没有明确的分类,根据动力源的类型,同时参照电动汽车的划分方式,可将电动船舶初步划分为:纯电动船舶、混合动力电动船舶以及燃料电池电动船舶三种。 纯电池动力船舶以电能作为动力源,将蓄电池里的电能通过电动机转换成推进器上机械能,驱动船体前进。其类型主要包括锂电池+超级电容电动船舶、铅酸电池电动船舶、镍氢电池电动船舶等。动力电池输入-输出电能的过程,是将输入的电能储备起来,通过储能装置输出电能。 目前,磷酸铁锂电池以其安全性能高、使用寿命长、高温性能好、容量大、无记忆效应、重量轻、环保等多方面优势,成为现阶段动力电池的最优选择。 磷酸铁锂电池组 混合动力电动船舶 混合动力系统是指以两种或两种以上动力源作为推进动力系统,可通过多种能源(太阳能、电能、化石能源)与动力形式(电力推进、机械推进)的组合使用,提高船舶经济性和灵活性,降低船舶能耗和排放。 常见混合动力系统有串联式、并联式、混联式三种形式,如下图所示: 串联式混合动力系统 并联式混合动力系统 混联式混合动力系统 燃料电池使用作为燃料,将燃料产生的化学能转化为电能。燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置,相当于传统的内燃机烧油,燃料电池烧氢气、甲醇或氨气等碳氢化合物,只是能量转化装置,不是储能装置。 0/0 继续观看 科堂 | 聊聊电动船舶的那些事儿 燃料电池工作原理 以电解质的不同,燃料电池可以分为碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。质子交换膜燃料电池由于能量转换率高、性能可靠、环保、降噪等特点,成为燃料电池动力船舶的主流动力源。由于国内质子交换膜目前还未形成量产规模,价格昂贵、技术有待发展、基础设施少、政策法规缺位、人员培训不足等问题,限制了燃料电池动力船舶发展进程。 氢燃料电池 “三峡氢舟1”---全国首艘500KW级氢燃料电池动力船舶 电动船舶具有绿色环保优点,特别是纯电动船舶可以完全实现零排放。电池到达使用寿命后,厂家也可对废旧电池进行回收和集中处理,避免生态环境污染。 电动船舶可大大减少船上振动和噪音,极大的提高了船员和乘客的舒适度。 电动船舶替代了传统的传动轴系、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。 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,更利于船舶瞬时操纵。 电动船舶摒除了大量燃油机器设备,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,可以更好的推进船舶智能化发展,实现未来无人船舶愿景。 如今,电动船舶已迎来快速崛起的时代,国内外在锂离子电池储能系统的关键技术上已取得重大突破,在船舶电力系统组网技术、船舶电力推进技术、大功率电力并网技术等方面相继取得大量研究成果。 截至目前,国内纯电动船超300艘,超过20米的约50余艘,船型主要包括客船(含游船和渡船、小型邮轮)、公务船(海巡船等)、拖轮、货船(含干散货船、集装箱船)等四类,其中70%以上为客船,应用场景主要集中于内湖、内河、城市水系、岛屿以及近海港口等。电动船舶整体渗透率不足0.3%,电动船舶市场前景广阔。 锐深科技致力于新能源船锂电池系统设计,累计交付200余艘新能源船舶锂电池系统,其中包括国家工信部立项的全球最大的纯电动船舶——“长江三峡1”。 以下为锐深科技典型电动船舶案例分享 “长江三峡1”作为工信部高技术船舶示范项目,是目前全球电池容量最大、电池组数量最大、智能化最先进、安全保障最全面、推进负载最丰富的纯电池动力船舶,是一艘真正意义上实现“零污染、零排放、低噪音、低振动”的智能船舶。 海巡12931 海巡12931”是交通部批复投资建成的第一条纯电池动力高速公务船,采用纯电池电力驱动双电机、双定距螺旋桨推进,以磷酸铁锂电池为主电源,动力电池总容量约为1885千瓦时,设计航区为内河B级航区、J2级航段,船舶主尺度为34.6米×5.4米×2.6米(总长×型宽×型深),推进电机功率2×360千瓦时,设计航速29公里/小时,在20公里/小时巡航航速下的续航力约154公里,相比柴油船舶年能耗成本降低2/3左右,船舶污染物实现零排放。 秦皇岛4400HP拖轮 秦皇岛4400HP拖轮采用双输入全回转舵桨,由柴油机和推进电机共同驱动。推进电机在推进模式下由发电机组和1005kWh锂电池组供电,发电模式下可以为船舶提供日用电,同时为锂电池系统充电。 已关注 关注 重播 关闭观看更多更多
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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。