电动船舶电池设计

电动船舶电池设计需综合考虑船舶类型、续航需求、安全标准及环境适应性等多因素，以下是关键要点：

1.电池选型  

· 磷酸铁锂电池：安全性高、循环寿命长，适用于内河及近海船舶，如48TEU纯电池集装箱船、120TEU换电集装箱船等均采用磷酸铁锂电池，兼顾能量密度与稳定性。

· 三元锂电池：能量密度更高，但需更严格的安全管理，目前在船舶应用中相对较少，多用于对续航要求极高的特定场景。

2.电池容量与布局  

· 根据船舶航程、功率需求计算电池容量。如48TEU集装箱船需满足短途航线续航，120TEU换电船则通过多箱式电源组合实现长续航。

· 电池舱布局需考虑船舶重心平衡、空间利用及散热需求，常采用分舱式设计，如20尺标准集装箱式移动电源分设电池舱、消防舱、液冷舱等，提升安全性和效率。

3.电池管理系统（BMS）  

· 实时监测电池电压、温度、SOC（剩余电量）等参数，实现均衡充电、过流保护、热失控预警等功能。

· 支持远程监控与故障诊断，确保电池系统安全稳定运行，如“华航新能1”通过BMS自诊断功能保障换电模式下的系统可靠性。

4.散热与消防设计  

· 采用液冷或风冷系统控制电池温度，防止热失控。如分舱式集装箱电源配备液冷机组，确保电池在高温环境下稳定工作。

· 配置消防系统，如七氟丙烷灭火装置、水喷淋系统等，满足船级社防火标准（如A60防火分隔）。

5.换电与充电模式  

· 换电模式：适用于高频次运营船舶，如120TEU换电集装箱船通过码头换电站快速补能，10分钟内完成电池箱更换，提升运营效率。

· 充电模式：需合理规划充电设施布局，支持快充技术，缩短充电时间。部分船舶结合太阳能、岸电等多能源补给方式。

6.安全与合规性  

· 遵循中国船级社（CCS）等机构发布的电池动力规范，如E-24指南对电池单体、模块、系统的安全性、性能等提出明确要求。

· 通过型式认可试验，确保电池系统符合船舶运营环境的振动、湿度、盐雾等耐受性标准。总结：电动船舶电池设计需平衡能量密度、安全性、成本与环境适应性，结合船舶实际需求选择合适电池类型与系统架构，同时强化BMS、散热及消防设计，确保船舶绿色、高效、安全运行。