海洋衛士壓載水

電動船舶用鋰電池將成產業布局新方向

2020-01-07 16:01:22
來源:電池聯盟 編輯: 國際船舶網 我有話要說

導讀:按照1.5—2年的驗證周期,兩年后船用電池市場將有更多的企業進入。

2019年7月以來,我國新能源汽車銷量連續五個月同比下降,新能源汽車補貼也將逐步退坡。此外,去年底,工信部發布《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄(2019年第11批)》,搭載外資電池的新能源汽車首次在中國獲得補貼,國外電池企業來勢洶洶。“內憂外患”之下,部分鋰電企業開始拓展在其他領域的投資,比如電動船舶鋰電池市場。

2025年市場規模35.41GWh

電動船舶具有綠色環保、零污染、安全以及使用成本低等優點,其運行成本明顯低于柴油和LNG燃料船舶。此外,電動船舶的結構簡單,運行穩定,維護成本低,更適合未來環保的趨勢。

目前,電動船舶主要應用于民用領域,未來,景區游船、客船以及渡船將有更多的純電動化船舶運行。

電動船舶需要攜帶較多數量的電池,對電池的放電倍率、循環性、成本的要求也較高。

在電池類型選擇上,和鉛酸電池相比,磷酸鐵鋰電池在安全性、能量密度、循環性能等方面優勢明顯。不過磷酸鐵鋰電池目前較多應用在新能源客車以及儲能等領域較多,應用于電動船舶上的磷酸鐵鋰電池將面臨較多技術驗證,需要更嚴格的規范標準,產品價格較高。

就具體應用而言,現階段鋰電池只運用在少量混合動力型船舶上,超過5000噸級的中大型船舶完全鋰電化難度較大,未來將成逐年遞增趨勢。

數據顯示,2019年、2022年以及2025年的電動船舶鋰電化滲透率按照0.035%、0.55%、18.5%計算,截至2025年,電動船舶用鋰電池市場將達到35.41GWh。

基于對船舶鋰電市場未來發展巨大潛力的判斷,億緯鋰能等企業早已開始提前布局。

億緯鋰能與寧德時代“再一次”領先?

1月4日,億緯鋰能在互動平臺表示,公司的動力電池已廣泛應用于電動船舶領域,主要包含各大景區畫舫、沿江沿海渡船、觀光船和內河貨船、港口拖船、江海聯運散貨船等。國家相關部門加強動力電池在電動船舶的推廣應用,有利于電動船舶的行業發展,也利于公司進一步開拓市場空間。

億緯鋰能是最早進入船舶領域的鋰電池廠家。早在2016年,億緯鋰能的船用動力電池就獲得了中國船級社CCS認證,并于2019年獲得德國萊茵防爆認證。目前,國內約90%電動船舶配套億緯鋰能電池解決方案,裝機數量超過200多艘。

2019年12月,億緯鋰能與中船動力研究院舉行了“新能源動力系統電池產品合作協議”簽約儀式。雙方將利用各自的行業經驗和資源優勢,在新能源動力系統方面開展戰略合作,共同推進船舶新能源動力系統發展及鋰電池系統的配套應用。

簽約儀式上發布的君旅號由億緯鋰能提供電池、中國船舶第七一二研究所進行電力推進系統集成設計,是國內第一艘通過中國船級社(CCS)《純電池動力電動船檢驗指南》要求的純電池動力客船,同時也是國內第一艘裝載大容量鋰電池的全電動客船。

據了解,君旅號是國內第一艘采用“鋰電池動力+吊艙推進器”綠色動力船舶,于2019年11月11日交付使用。該船依據武漢長江通航條件進行設計,長53.2米,總噸位近700噸,一次最多可搭乘300位游客,充滿電后可連續航行8小時;滿足旅游觀光、商務包船、輪渡等功能。得益于“全電池動力+吊艙推進器”的動力系統,船只在航行過程中幾乎聽不到噪音,并且不會產生碳、硫等廢氣污染物,完全實現“零排放”。

另一個鋰電巨頭寧德時代也不甘示弱。

2019年1月,寧德時代與中國船級社(CCS)武漢規范研究所在福建簽署戰略合作協議。雙方將在推動電池系統船舶技術標準的研究和水上應用、加速相關電池產品的認可和檢驗等多個方面開展戰略合作,并就進一步深化資源共享、技術合作、服務升級等全方位的合作與交流達成一致意向。

同時,雙方將共同啟動電動船舶安全規范的研究和制修訂工作,建立從電池單體、模塊、電池管理系統到電池系統的安全規范體系,促進鋰電池水上安全應用的健康、持續發展。

資料顯示,寧德時代已經攻克了船用鋰電池安全、長續航、大功率、長壽命等技術難題,采用符合IP67以上防護等級的電池包,有效規避水汽、鹽霧及粉塵引發的安全風險,滿足全生命周期內的IP等級要求。

星盈科技、風帆等企業也正在進行船用鋰電池的相關測試。按照1.5—2年的驗證周期,兩年后船用電池市場將有更多的企業進入。

目前,船用鋰電池必須通過中國船級社(CCS)及其授權機構的資質認證,且CCS只認定方形磷酸鐵鋰。其中,內河、內湖的短距離運輸船、觀光船、輪渡船等小噸位船舶以純電動為主,大噸位長途商用船則以油電混動技術路線為主。中國船級社針對磷酸鐵鋰電池系統的檢驗,分別給出了磷酸鐵鋰電池船上應用安全技術要求和磷酸鐵鋰電池產品檢驗要求。

同時,中國船級社對于船用電池安全還提出了電池的布置與安裝、電池管理系統基本功能要求;產品檢驗要求中還包括電池和電池管理系統的型式試驗和出廠試驗要求。

產業難點與瓶頸明顯

國家對于船舶動力電池的發展也極為重視。2019年7月9日,科技部在對十三屆全國人大二次會議第5889號建議的答復如下:

動力電池技術和產業水平的提升將快速推動交通電動化轉型進程,在道路交通、軌道交通和航空交通等相關領域的電動化技術研發和應用均得到高度重視。近年來,由于受環境保護、減少有害氣體排放等政策的影響,液化天然氣、鋰電池、燃料電池、太陽能、風能、岸電等清潔能源以及余熱發電等技術正在船舶上得到應用,船舶能源種類從以化石能源為主的局面逐漸向低碳化能源轉變。多種能源的接入推動了船舶動力系統朝著電氣化方向發展,未來船舶的能源種類將多種多樣,能源應用形式呈現多元化、混合化。

大功率純電池動力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等問題,將是純電池動力在船舶推廣應用的難題,需加強技術研發,進行充分測試驗證,確保安全可靠應用和經濟性?萍疾繉⒊掷m加強動力電池、燃料電池等關鍵核心技術攻關,不斷深入開展交通電動化轉型研究,為交通領域節能減排和減少污染物排放提供科技支撐。

安全、循環及倍率方面綜合性能更優的磷酸鐵鋰方形動力電池為主流。并且隨著未來磷酸鐵鋰電池應用在電動船舶領域的比例增多,產品的價格將會呈現下降趨勢。

有關機構預測,電動船舶市場的發展整體呈現兩個階段,2018-2021年增速緩慢,2022-2025年增速加快。若電動船舶用鋰電池市場鋰電化滲透率達到50%,將帶動鋰電池市場90GWh以上的規模。

未來,船舶鋰電化趨勢將主要集中在沿江沿海城市渡船、觀光船;內河貨船;港口拖船市場等,部分大中型船舶使用鋰電替代鉛酸,進而促進鋰電池船用化加速。

但是,當前船用電池檢測還停留在電芯級,檢測項目也與車載動力電池項目類似,船用電池完善安全規范體系和內湖、內江小型船舶市場規范性運營體系也需要進一步完善。

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