在航運(yùn)業(yè)減排浪潮中，電動(dòng)和混合電動(dòng)船舶正成為減排的熱門選擇。

最近的一份電動(dòng)船市場分析報(bào)告顯示，當(dāng)前船舶電氣化轉(zhuǎn)型正在加速，預(yù)計(jì)到2030年，電動(dòng)船市場將從2022年的37億美元增長到149億美元，復(fù)合年增長率為 19.7%。

據(jù)船舶設(shè)計(jì)公司Foreship估計(jì)，2023年初，全球約有645兆瓦時(shí)的船用電池電量投入使用，相比2019年多出了約400 兆瓦時(shí)。

運(yùn)營和開發(fā)中的電動(dòng)船

某行業(yè)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2023年初，全球正在運(yùn)營中的電池動(dòng)力船共有589艘。

2022年4月，世界首艘電動(dòng)自主集裝箱船“Yara Birkeland”號(hào)舉行了命名儀式，這是電動(dòng)船領(lǐng)域最具標(biāo)志性的時(shí)刻之一。

2023年4月， Vitol旗下的新加坡燃料運(yùn)營公司V-Bunkers宣布將接收其首艘混合電動(dòng)加注船“Marine Charge”號(hào)。

同樣是在今年4月，商船三井報(bào)告稱，世界第二艘純電池動(dòng)力油輪“Akari”號(hào)在川崎完成了首次加注作業(yè)。

澳大利亞造船公司Incat Tasmania正在為其南美客戶Buquebús建造一艘130 米長的純電動(dòng)客滾渡輪，該船采用Corvus Energy研發(fā)的Dolphin NextGen輕型電池技術(shù)，該系統(tǒng)建成后將成為在船上安裝的最大電池系統(tǒng)，是現(xiàn)有最大船載電池裝置的4倍，使該船成為全球最大輕型電動(dòng)船。

新船訂單不斷

正在建造的208艘電動(dòng)船中，車/客渡輪占絕大部分，其次是海工船、游輪和漁船。

2023年8月底，瑞典航運(yùn)公司Erik Thun宣布將在荷蘭Ferus Smit船廠建造一批新一代Lake Vanern Max系列混合動(dòng)力干貨船，預(yù)計(jì)將于2024年9月起陸續(xù)交付。

8月初，Vega-Reederei計(jì)劃擴(kuò)充船隊(duì)，訂造了10艘采用Conoship設(shè)計(jì)的3800載重噸柴電混合動(dòng)力船。

不久前， Baltic Workboats AS和BLRT Grupp宣布將為克萊佩達(dá)港建造一艘全電動(dòng)垃圾收集液貨船。

今年5月，中遠(yuǎn)海運(yùn)重工（揚(yáng)州）開始建造中遠(yuǎn)海發(fā)的第2艘700TEU電動(dòng)集裝箱船。

電動(dòng)船如何運(yùn)轉(zhuǎn)？

電動(dòng)船采用電力推進(jìn)系統(tǒng)，包括由儲(chǔ)存在電池、燃料電池中的電力或利用太陽能電池板或風(fēng)力渦輪機(jī)等可再生能源在船上產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。與內(nèi)燃機(jī)相比，這些推進(jìn)方式能耗更低，排放的污染物也更少。

也有船舶采用綜合方法，將電力推進(jìn)與柴油發(fā)電機(jī)或燃料電池等備用電源結(jié)合起來。船舶采用這種配置可以根據(jù)運(yùn)行需要在不同的動(dòng)力源之間進(jìn)行切換，既靈活又增加了續(xù)航能力。

目前有哪些技術(shù)可用？

● 柴油-電力驅(qū)動(dòng)：先通過柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電。然后，電力為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，從而推動(dòng)船舶的螺旋槳。

● 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)：除內(nèi)燃機(jī)外，也使用電池。一方面，電池可以在動(dòng)力需求激增時(shí)短暫啟動(dòng)。另一方面，它們可以儲(chǔ)存多余的能量，例如柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的多余能量。

● 全電力驅(qū)動(dòng)：船上沒有內(nèi)燃機(jī)，所有能量都由電池提供。

安全問題需關(guān)注

出于安全考慮，許多人對電動(dòng)船與電池儲(chǔ)存和充電相關(guān)的電氣故障以及潛在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)保持高度警惕。的確，與任何技術(shù)一樣，電動(dòng)船也存在安全隱患，需要謹(jǐn)慎管理。一些電動(dòng)船相關(guān)的潛在安全問題包括：

● 高電流

電動(dòng)船的推進(jìn)、發(fā)電和各種船載系統(tǒng)嚴(yán)重依賴高壓電氣系統(tǒng)。線路故障、絕緣故障或設(shè)備故障都可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)甚至爆炸。正確的絕緣、接地和維護(hù)對于降低這類風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。

● 鋰電池

電動(dòng)船通常使用大型電池組為推進(jìn)和船載系統(tǒng)儲(chǔ)存及提供能量。鋰電池雖然高效，但如果損壞、過度充電或暴露在極端條件下，可能會(huì)帶來火災(zāi)和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。采用合適的電池管理系統(tǒng)、熱監(jiān)控和安全規(guī)程對于防止這些危害至關(guān)重要。

● 維護(hù)和培訓(xùn)

電動(dòng)船系統(tǒng)需要專門的維護(hù)程序和訓(xùn)練有素的人員。維護(hù)不足就會(huì)產(chǎn)生問題，引發(fā)設(shè)備故障和安全隱患。定期檢查、制定維護(hù)計(jì)劃以及聘用合格人員對確保電動(dòng)船安全運(yùn)行至關(guān)重要。

此外，與大多數(shù)船用替代燃料解決方案一樣，海員們沒有接受過有關(guān)電動(dòng)船的培訓(xùn)，因此需要接受額外的培訓(xùn)才能了解如何操作此類系統(tǒng)，否則船員和船舶的安全都會(huì)受到威脅。

● 電池電量不足

與可在港口加注燃油的傳統(tǒng)船舶不同，電動(dòng)船需要專門的充電基礎(chǔ)設(shè)施。建設(shè)和維護(hù)這些基礎(chǔ)設(shè)施（包括大容量充電站）既昂貴又耗時(shí)。

業(yè)界該做些什么？

確保電動(dòng)船安全的一大主要挑戰(zhàn)是開發(fā)處理此類系統(tǒng)的可靠規(guī)則。當(dāng)然，除了規(guī)范外，還需要培訓(xùn)。

此外，建立全面的電動(dòng)船充電基礎(chǔ)設(shè)施對于支持電動(dòng)船的應(yīng)用推廣以及確保電動(dòng)船在不同港口和水道上的無縫操作也很有必要。