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目前國內應用較多的是鋰電池船、燃料電池船、太陽能推進船和柴油(天然氣)混動船等。未來將在能源利用效率、供電設備布局、設備可靠性和綜合能源管理系統等方面向多能源形式綜合利用的方向發展。

在國內,純電動船舶的市場份額逐年上升,混合動力船舶仍是市場主力。2017 年 1月,“浙湖州貨 1625”交付,供能裝置由原來的柴油機模組改為鋰電池 + 超級電容模組。 2017 年 5 月,浙漁科 2 號科考船交付,這艘船是柴電混合動力船舶,可根據任務航程不同切換3種推進模式,最大航速 13.6 kn。2019 年 1 月,采用鋰電池 + 超級電容為動力的純電動自卸船河豚號如期交付,載重2000t,采 用160 kW 雙推進器推動,排放標準滿足CCS中國船級社制定的《內河綠色船舶規范》。2019 年 11 月,中國第一艘大型純電動商旅客船君旅號從武漢關碼頭緩緩駛出。該船采用億緯鋰能配套的磷酸鐵鋰電池,相比同尺度燃油動力船舶,每年可省燃油近百噸。在岸基快充技術加持下,晚上充電 4~5 h 就可以滿足白天 8 h 的續航需求,同時行駛過程中全船平均噪聲預估值為54 dB,達到內河綠色船舶 3 級。君旅號的投入使用標志我國掌握了建造純電動船舶的關鍵技術,隨著相關技術設備的不斷改良升級,船舶性能將得到進一步提升。

像CCS中國船級社對鋰電池船級社認證已經有明確的規范要求,需要對電芯、電池組、BMS系統進行型式認可證書。

(1)發展船舶智能技術新能源技術與智能技術的融合是未來船舶發展的必然趨勢。船舶通過搭載基于“5G+”、大數據、云計算等技術的信息系統,可對航行時的各項參數進行收集、分析和預測,進而對數字化減排、航速優化、電力調控等系統提供數據參考,以提高船舶的整體效能。經實踐檢驗,新型動力電池船舶搭載智能技術的可靠性較高,是未來發展智能化船舶的主陣地。

(2)設計能量管理系統能量管理系統(Power Management System , PMS)

是船舶基于航道通航環境、水文條件、氣象條件和設備動力等綜合情況分析而對全船電能統一調度、管理和控制的新型系統。未來新能源船將會實現多能源綜合應用的發展模式,精準調度以實現能量的優化配置顯得十分重要。因此,針對船舶能量調度問題,建議加大船舶能量管理系統、智能算法決策系統、電池管理系統、航行仿真模擬系統等高技術系統研究力度, 繼而實現船舶能量精準調度。

(3)合理規劃船舶空間

傳統動力船舶均配備主輔機供給全船用電,空間占用大、機器笨重且維修難度高。新能源船舶可將傳統動力設備替代為能源轉換和儲能設備,由電池直接驅動電機轉動,減少中間環節的能量損耗。由于新能源船舶的空間要求較多,因此特別需要重新設計船艙設備總體布局,以提高空間利用率,使其能搭載更多先進設備,同時為船舶未來升級換代預置空間。


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