鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：841次 | 2021年05月26日
河北漁船裝鋰電 船舶電池市場有多大？
休閑漁船也裝上動力鋰電池了。七月二十七日消息，河北秦皇島推出國內(nèi)首款具備電池動力的混合動力休閑漁船，首批投入使用2艘。
據(jù)了解，秦皇島電力推進(jìn)休閑漁船總長36米，寬6．6米，深2．95米，船舶動力系統(tǒng)采用無錫賽思億針對該休閑漁船進(jìn)行量身定制的創(chuàng)新型動力系統(tǒng)形式，實(shí)現(xiàn)了柴油主機(jī)、機(jī)組和鋰離子電池組等多種能源形式有機(jī)結(jié)合。
船上的動力鋰電池系統(tǒng)則采用國軒高科專門為純電池動力／混合動力船舶量身定制的磷酸鐵鋰離子電池系統(tǒng)，重要包括深度集成的高壓控制柜、模塊化設(shè)計(jì)的電池組兩部分。電池包防護(hù)等級IP67，模塊化設(shè)計(jì)具有可靠性高、放電倍率高、組裝接線效率高、運(yùn)行噪音低、運(yùn)行溫升低等特點(diǎn)。
鋰離子電池的應(yīng)用場景，身上穿的、手里拿的、路上跑的皆必不可少，現(xiàn)在，水上游的船舶市場，鋰電應(yīng)用也漸入佳境，藍(lán)海開發(fā)已在進(jìn)行中。
電動船舶的發(fā)展史
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電動船舶的誕生，可追塑至1839年。當(dāng)時(shí)，德國科學(xué)家研制出世界上第一艘電動船。至1881年和1882年，法國和英國分別成功進(jìn)行了新型電動船試航；同時(shí)期，英國在泰晤士河沿岸還建立了世界上第一支經(jīng)營出租的電力游艇船隊(duì)，并建設(shè)了一系列充電站。
然而，由于電動船的電機(jī)技術(shù)尚不成熟，電池性能也有待提升，因此電動船舶多應(yīng)用于內(nèi)河水域的小型渡船和游艇。而隨著動力更強(qiáng)大的柴油發(fā)動機(jī)的發(fā)展和燃料補(bǔ)給的便利，電動船舶則逐漸失去市場，其發(fā)展也趨于止步。
船舶動力進(jìn)入柴油機(jī)時(shí)代后，船用柴油和重質(zhì)燃油成為重要燃料，其燃燒后排放的廢氣中含有二氧化碳、氮氧化合物、硫氧化合物等大量污染物，會對生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)惡劣影響。
數(shù)據(jù)顯示，約有80％的國際貿(mào)易都通過船舶運(yùn)輸完成，由此造成的環(huán)境污染問題不容小覷。據(jù)估計(jì)，1艘萬箱集裝箱船的硫化物排放量在常用工況下相當(dāng)于27萬輛重型卡車，若不采取有效減排措施，到2050年，航運(yùn)業(yè)的溫室氣體排放量將達(dá)到全球溫室氣體總排放量的12％－18％。
為應(yīng)對船舶營運(yùn)過程對環(huán)境的影響，各國開始積極尋求船舶替代動力燃料，希望能大幅度減少傳統(tǒng)柴油動力船舶的使用。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備
以純電力作為動力來源的電動船，具備零污染排放的特性，由此受到了航運(yùn)界的青睞。與傳統(tǒng)燃油動力船舶相比，電動船在控制廢棄物排放污染、噪音污染等方面擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
2025年船舶電池市場規(guī)模超200億
公開市場數(shù)據(jù)顯示，電動船舶市場的爆發(fā)點(diǎn)出現(xiàn)在2018年，2019年則以成倍的速度繼續(xù)發(fā)展壯大，這與我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)獲得長足進(jìn)步的時(shí)間節(jié)點(diǎn)相契合。具體如下圖所示：
圖：近40年電動船舶建造情況
此外，鋰電網(wǎng)注意到，國外純電動船舶（鋰離子電池）發(fā)展較早，挪威是全球大型電動船舶運(yùn)營最多的國家，其重要是往返于島嶼航線的渡船。
國外重要應(yīng)用于小型豪華郵輪、客船等對系統(tǒng)穩(wěn)定性和舒適度要求較高的船型，以及工程船、海岸救援船等。
國內(nèi)市場方面，國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018年機(jī)動船只總數(shù)量為12．57萬艘，2018年內(nèi)湖船舶凈重噸位1．95億噸。而2018年我國電動船舶鋰離子電池市場總產(chǎn)值為0．44億，也就是說，2018年我國船舶電動化比例為0．016％，市場份額非常小。
假如內(nèi)湖船舶總量中按照50％的電動化比例計(jì)算，2018年電動船舶市場總噸位將達(dá)到0．98億噸，按照目前船用鋰離子電池電量的區(qū)間為1．2－1．35KWh／噸，取每艘船單位電量1．3KWh計(jì)算，2018年電動船舶用鋰離子電池市場理論需求量將達(dá)到127GWh。這是潛在的市場規(guī)模。
按實(shí)際情況來看，2020年、2022年以及2025年的電動船舶鋰電化滲透率按照0．045％、0．55％、18．5％的電動化率計(jì)算，那么，截至2025年電動船舶用鋰離子電池市場將達(dá)到35．41GWh。
按當(dāng)前船用磷酸鐵鋰離子電池0．6元／Wh來計(jì)算，2025年，船舶電池的市場規(guī)模將達(dá)到35．41GWh＊0．6元／Wh＝212．4億元。
磷酸鐵鋰最受益
磷酸鐵鋰離子電池具有良好安全性、長循環(huán)性能，良好的高溫穩(wěn)定性以及較低的成本，是船用動力的不二之選。寧德時(shí)代副總裁吳凱表示：“磷酸鐵鋰離子電池以其高安全性、長壽命、低成本、性能均衡等多方優(yōu)勢成為現(xiàn)階段船舶動力鋰電池的最優(yōu)選擇?！?/p>
能量密度方面，目前用于電動船舶的磷酸鐵鋰離子電池，單體能量密度已由過去的100Wh／kg提升到160Wh／kg，系統(tǒng)能量密度也大幅提升。
價(jià)格方面，磷酸鐵鋰電芯價(jià)格已經(jīng)下降至0．6元／Wh，在船舶應(yīng)用領(lǐng)域已具備經(jīng)濟(jì)性。
安全性和經(jīng)濟(jì)性方面，近年磷酸鐵鋰動力鋰電池及BMS電池管理系統(tǒng)發(fā)展迅速，充放電倍率的提高使船舶啟動加速及動力操控性更好，已經(jīng)具備了在船舶上推廣應(yīng)用的技術(shù)條件。
與磷酸鐵鋰離子電池優(yōu)勢相對應(yīng)的是，目前國內(nèi)市場的船用鋰離子電池，基本都是磷酸鐵鋰。
動力鋰電池公司搶灘布局
電動船舶市場潛力巨大，且該市場處于起步階段，不少公司已經(jīng)關(guān)注并涉足。
億緯鋰能動作最快
2019年六月二十八日，全球首批五千噸新能源散貨船（Diamond5K系列）項(xiàng)目啟動儀式在億緯鋰能惠州總部舉辦，合作雙方惠州億緯鋰能股份有限公司和上海瀚舜船務(wù)有限公司簽署了合作協(xié)議。
據(jù)了解，該項(xiàng)目創(chuàng)下了三個全球“最大”：1）全球最大批次新能源散貨船，共計(jì)18艘；2）全球單船最大的新能源散貨船，達(dá)到5400噸；3）全球最大的江海聯(lián)運(yùn)新能源散貨船隊(duì)。該項(xiàng)目系列新能源船舶，將全部由億緯鋰能供應(yīng)動力鋰電池系統(tǒng)，與普通同類型商船相比，可節(jié)約運(yùn)營成本30％左右。
而在此之前，據(jù)億緯鋰能首席技術(shù)官袁中直教授介紹，在船用電池方面，億緯鋰能的總裝機(jī)量已經(jīng)超過30MWh，裝機(jī)數(shù)量超過100艘，其典型應(yīng)用案例如下圖：
圖：2019年六月之前億緯鋰能船用電池典型應(yīng)用案例
由我國船舶七一二研究所和CCS共同公布的300客位電動船君旅號是國內(nèi)第一艘采用“鋰離子電池動力＋吊倉推進(jìn)器”綠色動力船舶，于2019年十一月十一日交付使用。
該船創(chuàng)造下多個業(yè)界第一：國內(nèi)第一艘通過我國船級社（CCS）《純電池動力電動船檢驗(yàn)指南》要求的純電池動力客船；國內(nèi)第一艘裝載大容量鋰離子電池的全電動客船；國內(nèi)第一艘采用微型吊艙推進(jìn)器的全電動船舶。
君旅號由億緯鋰能供應(yīng)磷酸鐵鋰離子電池、我國船舶第七一二研究所進(jìn)行電力推進(jìn)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)。
2020年四月十日，搭載高質(zhì)量億緯動力磷酸鐵鋰離子電池的160客位“闊闊真公主號純電動游船建造”舉辦了開工儀式。此前，億緯動力也已成功簽訂了280客位“藍(lán)海豚游船”項(xiàng)目。
據(jù)悉，160客位“闊闊真公主號”容量達(dá)1．5MWh。與目前搭載52．9KWh電池的特斯拉相比較，“闊闊真公主號”相當(dāng)于28輛特斯拉汽車的電池容量。280客位“藍(lán)海豚”游船容量則達(dá)2．5MWh，超過47輛特斯拉汽車的電池容量。
億緯鋰能已然領(lǐng)跑電動船舶市場。
寧德時(shí)代走得最穩(wěn)
2019年一月，寧德時(shí)代和我國船級社（CCS）武漢規(guī)范研究所在福建簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。
同年六月，寧德時(shí)代透露，公司已和多方簽署了在電動船舶領(lǐng)域的合作意向協(xié)議。其中，長江流域第一艘純電動公務(wù)船——長江三峽通航管理局“海巡12909”號搭載的正是寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰離子電池，容量為0．68MWh，最大航速21km／h。
船舶領(lǐng)域已被寧德時(shí)代視為重要一極，不僅是國內(nèi)市場，寧德時(shí)代也在積極開拓國際市場。2019年十二月，寧德時(shí)代與美國船級社（ABS）簽訂了鋰離子電池在船舶應(yīng)用研究方面的框架協(xié)議，正式進(jìn)軍海外船舶市場。
國軒高科正在發(fā)力
國軒高科控股子公司上海國軒舞洋船舶科技有限公司獲今年首批3套船舶動力磷酸鐵鋰離子電池系統(tǒng)訂單，這也是國軒高科進(jìn)軍船舶動力鋰離子電池市場以來獲得的首批系統(tǒng)訂單，標(biāo)志著國軒高科進(jìn)軍電動船舶市場得到實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
這批訂單中所有磷酸鐵鋰動力鋰電池均由國軒高科供應(yīng)，2船套是為河北某船東2艘36米柴電混合動力漁業(yè)工作船配套的，另1船套則為云南一船東39．8米150客位純電池動力船配套。
現(xiàn)在，河北秦皇島推出的國內(nèi)首款具備電池動力的混合動力休閑漁船，動力鋰電池也由國軒高科供應(yīng)。
比亞迪布局早但進(jìn)展慢
動力鋰電池巨頭比亞迪也透露，有意涉足電動船舶領(lǐng)域。早在2016年，比亞迪集團(tuán)董事長兼總裁王傳福曾表示，希望與桂林市在旅游輪船電動化等方面開展合作。
不過，隨后雙方的合作未有披露。
除了億緯鋰能、寧德時(shí)代、國軒高科、比亞迪之外，七月二十五日鵬輝能源在回答投資者提問時(shí)表示，“公司在電動船舶電池上有布局，請關(guān)注以后的相關(guān)通告。”
此外，海外不少公司也已經(jīng)對電動船舶市場虎視眈眈。如韓國三星SDI、荷蘭儲能和電池公司LithiumWerks、德國電池制造商AkasolAG等公司都在積極布局電動船舶市場。
產(chǎn)業(yè)難點(diǎn)與瓶頸
處于初步發(fā)展階段的船舶電動化市場，也存在著安全性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、配套設(shè)施不完善等問題。
首先是安全性。鋰離子電池因過充電、過放電、電池短路和熱沖擊等皆可能導(dǎo)致燃燒、爆炸等安全事故，全球各地的鋰離子電池燃燒事故時(shí)有發(fā)生。2019年十月，挪威渡船公司Norled旗下“MFYtteroyningen”號客船的蓄電池室發(fā)生嚴(yán)重氣體爆炸，12名消防員因接觸與電池有關(guān)的有害氣體而被送往醫(yī)院。對安全性要求頗高的電動船能否成功依托鋰離子電池進(jìn)入航運(yùn)市場，關(guān)鍵在于是否解決營運(yùn)安全保障的系統(tǒng)性問題。
其次是技術(shù)性。當(dāng)前，電動船儲能電池的儲能密度是影響電動船發(fā)展的首要技術(shù)難關(guān)。正如純電動重型卡車的發(fā)展被“續(xù)航短、自重大”的硬傷所局限，正在向大型化發(fā)展的電動船也面對同樣問題——續(xù)航與自重相互制約，難以兼得。電動船電池的續(xù)航容量越大，其占用的空間和重量就越大，相應(yīng)犧牲的船舶載重量也越大，從而導(dǎo)致電動船營運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步降低。
第三是經(jīng)濟(jì)性。目前，小容量電動船普遍用于渡船、觀光船等短途、小量運(yùn)輸領(lǐng)域，對續(xù)航能力要求不高。大容量電動船的電池則既要滿足一定的功率要求，也要具有較高的續(xù)航能力，如此巨大的電池容量需求，無疑新增了電動船的建造成本投入。與此同時(shí)，由于船用鋰離子電池壽命一般為10年，而船舶壽命周期通常為30年，因此大容量電動船在使用期間更換電池的成本也較高。
第四是配套不完善。對港口而言，供電設(shè)施初始建設(shè)投資較大，運(yùn)營維護(hù)成本高，巨額投資建設(shè)的充電設(shè)施回報(bào)率很低，使得岸基充電設(shè)施的建設(shè)無法進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化拓展。
此外，產(chǎn)品及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，也限制著電動船產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在電動船舶領(lǐng)域，至今沒有確立充電設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有電動船的充電設(shè)備仍是“一船一策”。
總結(jié)：新興起的船舶電動化市場，也會像電動汽車初步興起的時(shí)候，存在著這樣或那樣的問題。但發(fā)展的過程不能因噎廢食，只要方向正確，船舶電動化市場將大有可為。
