钜大LARGE | 点击量：821次 | 2021年05月26日
河北渔船装锂电 船舶电池市场有多大？
休闲渔船也装上动力锂电池了。七月二十七日消息，河北秦皇岛推出国内首款具备电池动力的混合动力休闲渔船，首批投入使用2艘。
据了解，秦皇岛电力推进休闲渔船总长36米，宽6．6米，深2．95米，船舶动力系统采用无锡赛思亿针对该休闲渔船进行量身定制的创新型动力系统形式，实现了柴油主机、机组和锂离子电池组等多种能源形式有机结合。
船上的动力锂电池系统则采用国轩高科专门为纯电池动力／混合动力船舶量身定制的磷酸铁锂离子电池系统，重要包括深度集成的高压控制柜、模块化设计的电池组两部分。电池包防护等级IP67，模块化设计具有可靠性高、放电倍率高、组装接线效率高、运行噪音低、运行温升低等特点。
锂离子电池的应用场景，身上穿的、手里拿的、路上跑的皆必不可少，现在，水上游的船舶市场，锂电应用也渐入佳境，蓝海开发已在进行中。
电动船舶的发展史
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
电动船舶的诞生，可追塑至1839年。当时，德国科学家研制出世界上第一艘电动船。至1881年和1882年，法国和英国分别成功进行了新型电动船试航；同时期，英国在泰晤士河沿岸还建立了世界上第一支经营出租的电力游艇船队，并建设了一系列充电站。
然而，由于电动船的电机技术尚不成熟，电池性能也有待提升，因此电动船舶多应用于内河水域的小型渡船和游艇。而随着动力更强大的柴油发动机的发展和燃料补给的便利，电动船舶则逐渐失去市场，其发展也趋于止步。
船舶动力进入柴油机时代后，船用柴油和重质燃油成为重要燃料，其燃烧后排放的废气中含有二氧化碳、氮氧化合物、硫氧化合物等大量污染物，会对生态环境出现恶劣影响。
数据显示，约有80％的国际贸易都通过船舶运输完成，由此造成的环境污染问题不容小觑。据估计，1艘万箱集装箱船的硫化物排放量在常用工况下相当于27万辆重型卡车，若不采取有效减排措施，到2050年，航运业的温室气体排放量将达到全球温室气体总排放量的12％－18％。
为应对船舶营运过程对环境的影响，各国开始积极寻求船舶替代动力燃料，希望能大幅度减少传统柴油动力船舶的使用。
以纯电力作为动力来源的电动船，具备零污染排放的特性，由此受到了航运界的青睐。与传统燃油动力船舶相比，电动船在控制废弃物排放污染、噪音污染等方面拥有得天独厚的优势。
2025年船舶电池市场规模超200亿
公开市场数据显示，电动船舶市场的爆发点出现在2018年，2019年则以成倍的速度继续发展壮大，这与我国锂离子电池产业获得长足进步的时间节点相契合。具体如下图所示：
图：近40年电动船舶建造情况
此外，锂电网注意到，国外纯电动船舶（锂离子电池）发展较早，挪威是全球大型电动船舶运营最多的国家，其重要是往返于岛屿航线的渡船。
国外重要应用于小型豪华邮轮、客船等对系统稳定性和舒适度要求较高的船型，以及工程船、海岸救援船等。
国内市场方面，国家统计局统计数据显示，2018年机动船只总数量为12．57万艘，2018年内湖船舶净重吨位1．95亿吨。而2018年我国电动船舶锂离子电池市场总产值为0．44亿，也就是说，2018年我国船舶电动化比例为0．016％，市场份额非常小。
假如内湖船舶总量中按照50％的电动化比例计算，2018年电动船舶市场总吨位将达到0．98亿吨，按照目前船用锂离子电池电量的区间为1．2－1．35KWh／吨，取每艘船单位电量1．3KWh计算，2018年电动船舶用锂离子电池市场理论需求量将达到127GWh。这是潜在的市场规模。
按实际情况来看，2020年、2022年以及2025年的电动船舶锂电化渗透率按照0．045％、0．55％、18．5％的电动化率计算，那么，截至2025年电动船舶用锂离子电池市场将达到35．41GWh。
按当前船用磷酸铁锂离子电池0．6元／Wh来计算，2025年，船舶电池的市场规模将达到35．41GWh＊0．6元／Wh＝212．4亿元。
磷酸铁锂最受益
磷酸铁锂离子电池具有良好安全性、长循环性能，良好的高温稳定性以及较低的成本，是船用动力的不二之选。宁德时代副总裁吴凯表示：“磷酸铁锂离子电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方优势成为现阶段船舶动力锂电池的最优选择。”
能量密度方面，目前用于电动船舶的磷酸铁锂离子电池，单体能量密度已由过去的100Wh／kg提升到160Wh／kg，系统能量密度也大幅提升。
价格方面，磷酸铁锂电芯价格已经下降至0．6元／Wh，在船舶应用领域已具备经济性。
安全性和经济性方面，近年磷酸铁锂动力锂电池及BMS电池管理系统发展迅速，充放电倍率的提高使船舶启动加速及动力操控性更好，已经具备了在船舶上推广应用的技术条件。
与磷酸铁锂离子电池优势相对应的是，目前国内市场的船用锂离子电池，基本都是磷酸铁锂。
动力锂电池公司抢滩布局
电动船舶市场潜力巨大，且该市场处于起步阶段，不少公司已经关注并涉足。
亿纬锂能动作最快
2019年六月二十八日，全球首批五千吨新能源散货船（Diamond5K系列）项目启动仪式在亿纬锂能惠州总部举办，合作双方惠州亿纬锂能股份有限公司和上海瀚舜船务有限公司签署了合作协议。
据了解，该项目创下了三个全球“最大”：1）全球最大批次新能源散货船，共计18艘；2）全球单船最大的新能源散货船，达到5400吨；3）全球最大的江海联运新能源散货船队。该项目系列新能源船舶，将全部由亿纬锂能供应动力锂电池系统，与普通同类型商船相比，可节约运营成本30％左右。
而在此之前，据亿纬锂能首席技术官袁中直教授介绍，在船用电池方面，亿纬锂能的总装机量已经超过30MWh，装机数量超过100艘，其典型应用案例如下图：
图：2019年六月之前亿纬锂能船用电池典型应用案例
由我国船舶七一二研究所和CCS共同公布的300客位电动船君旅号是国内第一艘采用“锂离子电池动力＋吊仓推进器”绿色动力船舶，于2019年十一月十一日交付使用。
该船创造下多个业界第一：国内第一艘通过我国船级社（CCS）《纯电池动力电动船检验指南》要求的纯电池动力客船；国内第一艘装载大容量锂离子电池的全电动客船；国内第一艘采用微型吊舱推进器的全电动船舶。
君旅号由亿纬锂能供应磷酸铁锂离子电池、我国船舶第七一二研究所进行电力推进系统集成设计。
2020年四月十日，搭载高质量亿纬动力磷酸铁锂离子电池的160客位“阔阔真公主号纯电动游船建造”举办了开工仪式。此前，亿纬动力也已成功签订了280客位“蓝海豚游船”项目。
据悉，160客位“阔阔真公主号”容量达1．5MWh。与目前搭载52．9KWh电池的特斯拉相比较，“阔阔真公主号”相当于28辆特斯拉汽车的电池容量。280客位“蓝海豚”游船容量则达2．5MWh，超过47辆特斯拉汽车的电池容量。
亿纬锂能已然领跑电动船舶市场。
宁德时代走得最稳
2019年一月，宁德时代和我国船级社（CCS）武汉规范研究所在福建签署战略合作协议。
同年六月，宁德时代透露，公司已和多方签署了在电动船舶领域的合作意向协议。其中，长江流域第一艘纯电动公务船——长江三峡通航管理局“海巡12909”号搭载的正是宁德时代的磷酸铁锂离子电池，容量为0．68MWh，最大航速21km／h。
船舶领域已被宁德时代视为重要一极，不仅是国内市场，宁德时代也在积极开拓国际市场。2019年十二月，宁德时代与美国船级社（ABS）签订了锂离子电池在船舶应用研究方面的框架协议，正式进军海外船舶市场。
国轩高科正在发力
国轩高科控股子公司上海国轩舞洋船舶科技有限公司获今年首批3套船舶动力磷酸铁锂离子电池系统订单，这也是国轩高科进军船舶动力锂离子电池市场以来获得的首批系统订单，标志着国轩高科进军电动船舶市场得到实质性进展。
这批订单中所有磷酸铁锂动力锂电池均由国轩高科供应，2船套是为河北某船东2艘36米柴电混合动力渔业工作船配套的，另1船套则为云南一船东39．8米150客位纯电池动力船配套。
现在，河北秦皇岛推出的国内首款具备电池动力的混合动力休闲渔船，动力锂电池也由国轩高科供应。
比亚迪布局早但进展慢
动力锂电池巨头比亚迪也透露，有意涉足电动船舶领域。早在2016年，比亚迪集团董事长兼总裁王传福曾表示，希望与桂林市在旅游轮船电动化等方面开展合作。
不过，随后双方的合作未有披露。
除了亿纬锂能、宁德时代、国轩高科、比亚迪之外，七月二十五日鹏辉能源在回答投资者提问时表示，“公司在电动船舶电池上有布局，请关注以后的相关通告。”
此外，海外不少公司也已经对电动船舶市场虎视眈眈。如韩国三星SDI、荷兰储能和电池公司LithiumWerks、德国电池制造商AkasolAG等公司都在积极布局电动船舶市场。
产业难点与瓶颈
处于初步发展阶段的船舶电动化市场，也存在着安全性、技术性、经济性、配套设施不完善等问题。
首先是安全性。锂离子电池因过充电、过放电、电池短路和热冲击等皆可能导致燃烧、爆炸等安全事故，全球各地的锂离子电池燃烧事故时有发生。2019年十月，挪威渡船公司Norled旗下“MFYtteroyningen”号客船的蓄电池室发生严重气体爆炸，12名消防员因接触与电池有关的有害气体而被送往医院。对安全性要求颇高的电动船能否成功依托锂离子电池进入航运市场，关键在于是否解决营运安全保障的系统性问题。
其次是技术性。当前，电动船储能电池的储能密度是影响电动船发展的首要技术难关。正如纯电动重型卡车的发展被“续航短、自重大”的硬伤所局限，正在向大型化发展的电动船也面对同样问题——续航与自重相互制约，难以兼得。电动船电池的续航容量越大，其占用的空间和重量就越大，相应牺牲的船舶载重量也越大，从而导致电动船营运的经济性进一步降低。
第三是经济性。目前，小容量电动船普遍用于渡船、观光船等短途、小量运输领域，对续航能力要求不高。大容量电动船的电池则既要满足一定的功率要求，也要具有较高的续航能力，如此巨大的电池容量需求，无疑新增了电动船的建造成本投入。与此同时，由于船用锂离子电池寿命一般为10年，而船舶寿命周期通常为30年，因此大容量电动船在使用期间更换电池的成本也较高。
第四是配套不完善。对港口而言，供电设施初始建设投资较大，运营维护成本高，巨额投资建设的充电设施回报率很低，使得岸基充电设施的建设无法进行大规模商业化拓展。
此外，产品及技术标准不统一，也限制着电动船产业的发展，在电动船舶领域，至今没有确立充电设备技术标准，现有电动船的充电设备仍是“一船一策”。
总结：新兴起的船舶电动化市场，也会像电动汽车初步兴起的时候，存在着这样或那样的问题。但发展的过程不能因噎废食，只要方向正确，船舶电动化市场将大有可为。
