電動船舶：開辟鋰電應用“新藍海”

如今，純電動力源，不僅可以驅動重卡，還可以運行萬噸郵輪。

得益于鋰電池能量密度等底層性能的突破，以及全球航運業(yè)領域減排政策推動，電動船舶成為繼電動汽車之后，動力電池應用的下一個大型場景。

近日，中國首條純電動離岸雙體帆船——琺伊-逸動 42C 新能源雙體帆船發(fā)布，該船搭載了中創(chuàng)新航磷酸鐵鋰動力電池產(chǎn)品，實現(xiàn)最高航速8kt、最高續(xù)航20h、航程100海里。

據(jù)悉，中創(chuàng)新航的船舶市場產(chǎn)品已覆蓋了163Ah、220Ah、230Ah、280Ah等多款電池，其自主設計開發(fā)的零碳船舶儲能電源系統(tǒng)是國內(nèi)首個獲得DNV認證的船舶電池系統(tǒng)產(chǎn)品。

此外，國內(nèi)多個一線電池廠商也都在加碼船舶動力電池的布局。

多方快速布局

根據(jù)中國船級社（CCS）官網(wǎng)披露的信息，目前CCS已向寧德時代、中創(chuàng)新航、億緯鋰能、國軒高科、欣旺達、瑞浦蘭鈞、贛鋒鋰電、力神電池、鵬輝電源等數(shù)十家電池企業(yè)發(fā)放了鋰電池相關產(chǎn)品型式認可證書，覆蓋電芯、模組、BMS和電池包。

其中，最先進入電動船舶領域的電池廠家是億緯鋰能。早在2016年，億緯鋰能的船用動力電池就獲得了中國船級社認證。

此后，國內(nèi)純電動游船“闊闊真公主號”、國內(nèi)首艘大型純電動商旅客船“君旅號”、純電動港作拖輪“云港電拖一號”、純電動集裝箱船“國創(chuàng)號”搭載的均為億緯鋰能的磷酸鐵鋰動力電池。

作為動力電池龍頭企業(yè)，寧德時代也布局較早。2018年起至今，福建省首艘電動高端內(nèi)河游船“閩江之星”、中國自主設計建造的首艘海上危險品應急指揮船“深海01”輪、國內(nèi)最大海洋綜合科考實習船“中山大學”號、全球電池容量最大的新能源純電動船舶“長江三峽1號”等均搭載了寧德時代的方形磷酸鐵鋰電池。

去年年底，寧德時代還注冊成立了全資子公司寧德時代電船科技有限公司，主要業(yè)務方向便是船用動力電池系統(tǒng)相關技術、產(chǎn)品研發(fā)及應用。

電動船舶是大勢所趨

電動船舶對動力電池的需求量雖然不及電動汽車，但仍是不可小覷的純增量市場。據(jù)行業(yè)預測，到2027年全球電動船舶市場規(guī)模達108.2億美元（約合人民幣690億元）。

當前裝機船型主要集中在內(nèi)湖、內(nèi)河以及近海港口，以客船、貨運、港口拖船、港務船以及海工船等為主。

隨著船舶電力系統(tǒng)組網(wǎng)技術、船舶電力推進技術、大功率電力并網(wǎng)技術等方面相繼取得突破，大型、長距離航線船舶的電動化滲透有望啟動。

政策方面看，由于全球超過90%的國際貿(mào)易貨物量都通過海運完成，國內(nèi)外均在加大對航運脫碳的支持力度，電動化則是重要途徑。

2022年9月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委等五部委聯(lián)合公布的《關于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實施意見》稱，積極穩(wěn)妥發(fā)展LNG動力船舶、加快發(fā)展電池動力船舶。

此外，福建省財政廳等印發(fā)《2022年福建省電動船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范實施方案》，對該省電動船舶電池動力推進系統(tǒng)按交付價格的20%給予補助，單套設備補助不超過200萬元。

上月，新加坡政府重磅宣布，從2030年起，在新加坡港口運營的新港口船舶須完全電動化、或可采用凈零排放的燃料驅動。

作為全球大型電動船舶運營最多的國家，挪威也定下了到2030年將奧斯陸港打造成世界上第一個零排放港口的目標。

值得注意的是，當前挪威等歐美國家電動船舶搭載電池為三元電池。但就安全性、壽命、成本等因素來看，磷酸鐵鋰電池仍是現(xiàn)階段船舶用動力電池的最優(yōu)選擇。

換電與儲能一體化成為創(chuàng)新點

雖然電動船舶具有綠色環(huán)保、可靠性高、運營成本低等優(yōu)勢，但初期投資成本大、充電設施不盡完善，阻礙了其大規(guī)模商業(yè)化推廣。

與電動汽車10年使用壽命不同的是，船舶的使用壽命一般為30年。即完整的使用周期中需要更換兩到三次電池。

在一些業(yè)內(nèi)人士看來，以換電模式引入“電池銀行”概念，采用租賃的形式，是解決初期成本過高的一種辦法。換電模式可增加船舶航程、減少船舶在港充電時間，是解決續(xù)航里程焦慮的重要手段。

此外，“即插即拔”式集裝箱式電池，能夠利用峰谷電差價儲能，可進一步增強電動船舶運營期間的經(jīng)濟性。

當前，岸電系統(tǒng)（停靠時利用碼頭岸上的電源充電）仍是主流的補能方案，但還存在覆蓋面有限、容量不足、電制不同、充電速度慢、設備兼容性等問題。

未來岸電系統(tǒng)建設有望增加儲能一體化設施，形成與電動汽車“光儲充檢”平行的獨立賽道。

2022年3月，中遠海運集團宣布建造兩艘700TEU級長江干線電動集裝箱船，并將于2023年底交付。船舶采用船電分離模式設計，配載換電模式船用集裝箱式動力電池作為動力源。首航航線為武漢至上海，全程純電航行。

值得注意的是，與電動汽車發(fā)展路線類似的是，混合動力或為當前過渡階段的最佳選擇。

電動船舶也有純電和混動之分。根據(jù)應用噸位，電動船舶可分為500噸以下、500-2000噸、2000-5000噸、5000噸以上等?，F(xiàn)階段超過5000噸級的中大型船舶完全鋰電化替代難度較大，主要以混合動力型為主。

今年2月，全球首艘大容量電池混合動力客滾船在廣州南沙建成交付。該船配備1160塊大容量電池，總容量達到8.8MWh，相當于150輛乘用電動汽車的電池容量之和。

總體而言，電動船舶仍處于初期導入階段，但前景廣闊，競爭也日趨激烈。其背后反映的是汽車、船舶、飛機等大交通領域勢不可擋的電動化趨勢。

如同寧德時代曾毓群在最新的投資者調研活動中所表示的：“新能源電池的應用范圍很廣闊，包括天上飛的，水里游的，地上跑的和不跑的（儲能）......行業(yè)還有二十倍的發(fā)展空間。”

動力電池的故事，還遠未至高潮。