集装箱船加装电池组（Battery Retrofit for Container Ships）是当前海事行业实现绿色航运、碳中和目标的重要技术路径之一。下面是对这一技术方向的全面概述：
减少碳排放：电池组可用于辅助或替代柴油主机/辅助机，降低温室气体（GHG）排放。
满足环保法规：符合国际海事组织（IMO）对EEDI、CII等碳强度指标的要求。
节省燃油成本：在低负荷航行、港口操作、岸电连接等场景下使用电池可减少燃油消耗。
提升能效：与混合推进系统、再生能源（如太阳能）结合，提高能源利用效率。
混合动力系统：与柴油机/主推进系统协同工作（Hybrid system）。
纯电推进（小型船为主）：适用于短航程或特定港内作业。
峰值削减/能量回收系统：用于吸收负载波动，回收吊机、轴带发电剩余能量。
| 组件 | 功能说明 |
|---|---|
| 电池组（Battery Packs） | 提供能量存储；可采用锂电、液流电池等 |
| 电池管理系统（BMS） | 实时监控温度、电压、电流、SOC等 |
| 电能转换设备（PCS） | 逆变/变流器用于电网与电池能量交互 |
| 冷却系统 | 保持电池组在最佳温度区间运行 |
| 防火/安全系统 | 提高在船上运行的安全性（如灭火系统） |
| 应用场景 | 说明 |
|---|---|
| 港口作业 | 停靠/靠离泊时使用电池代替辅助柴油机 |
| 船舶待命 | 船舶在锚地或港口等待作业时采用电池供电 |
| 峰值削减 | 高负载期间由电池分担部分负荷 |
| 能量回收 | 吊机、轴带发电、刹车能量回收储存在电池中 |
| 短途航行 | 电池支持推进系统，实现部分零排放 |
| 类型 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 锂离子电池 | 高能量密度、效率高、成熟度高 | 成本高、热失控风险 |
| 磷酸铁锂电池 | 安全性好、循环寿命长 | 能量密度稍低 |
| 液流电池 | 大容量可扩展、安全性高 | 成本高、体积大、技术尚不成熟 |
| 固态电池（未来） | 极高能量密度、安全性、体积小 | 商业化尚处于研发阶段 |
Maersk（马士基）
已在部分集装箱船上试点电池辅助系统（600 kWh~2 MWh）。
日本 NYK
推出“绿色航运示范船”，加装电池系统配合风帆或氢燃料电池。
挪威 Yara Birkeland
全电动无人集装箱船，配备7 MWh电池。
成本高：电池系统采购、集成和维护成本较高。
体积/重量限制：占用货舱空间、增加自重。
电池安全性：海上环境复杂，对热失控和防火要求高。
法规标准尚不完善：特别是大功率电池在船舶上的应用规范仍在完善中。
与岸电、氢能、风电结合形成多能互补系统
模块化、可替换式电池组
智能能源管理系统（EMS）应用
全生命周期电池管理与回收
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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。
