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船舶正在成为锂电池下一个百亿级别的应用场景,从而吸引了众多电池巨头入局。

6月13日,由中国船舶工业行业协会、福建省工业和信息化厅、福建省宁德市人民政府主办,宁德市工业和信息化局承办,宁德时代新能源科技股份有限公司协办的首届电动船舶创新发展研讨会在福建宁德召开。

越来越多锂电池企业开始加入电动船舶动力电池市场。

韩国媒体报道称,韩国造船企业三星重工业公司表示已经开发出一种用于船舶的锂离子电池动力系统,获得了挪威著名船社DVL-GL的认可并颁发了证书。

来自国家部委、行业协会、相关企业和科研院所共130余位领导专家齐聚宁德,围绕电动船舶的前景、技术路径、关键技术、配套政策、商业推广模式和支持措施进行研讨。研讨会上,宁德时代与多方签署了合作意向协议。

外媒报道称,日本大岛造船有限公司建造了一艘零排放的电动船-“e-Oshima”。该电动船推进系统采用日本老牌锂电池制造商GS汤浅公司生产的大容量锂电池系统,为船舶提供驱动电源,同时还将为船上的通信、导航、无线设备、照明、空调等所有设备供电。

三星重工表示,除了环保功能外,该锂离子电池系统还能以有效的方式控制船上的发电机并降低燃油成本。

关键技术已取得重大突破

与此同时,该船舶还配备了一个以多种方式保护锂电池系统的控制设备,以确保锂电池系统在电动船舶上正常使用。

与此同时,三星重工还表示将与芬兰电力设备制造商Wartsila合作开发船舶储能系统。

目前,我国船舶90%以上采用柴油机动力系统,技术等级低,航行和进港过程产生大量的油污水和有害气体及颗粒物,且噪音污染严重,对水域生态环境造成严重影响。因此,具有能耗低、零排放、低噪音、无污染的电动船舶是实现节能减排和转型升级的重要路径。

据了解,该电动船长35米,重340吨,最大载重量为50人,该船可同时运载大型公共汽车和4辆乘用车。该船的电池系统由14个串联和10个并联的模块组合而成,每个模块由12个电池组组成,标称电压和额定容量分别为622V和590kWh。

据了解,该船舶锂电池系统由三星SDI研发制造,可应用于任何类型的船舶。在此之前,三星SDI还将为韩国军方潜艇提供锂电池系统。

杭州现代船舶设计研究院董事长黄佳林介绍,目前国内外已在锂离子电池储能系统的关键技术上取得了重大突破,船舶的电力系统组网技术、船舶电力推进技术、大功率电力并网技术等技术也相继获得了大量研究成果。

无独有偶,除了GS汤浅之外,另一家日本企业Nidec ASI也进入了电动船舶市场。

随着动力电池市场竞争的日益加剧,大批锂电池企业开始调整业务发展方向,寻找新的细分应用市场。电动自行车、储能、电动工具等领域成为了众多锂电池企业积极开拓的新方向。

基于安全性和经济性,近年磷酸铁锂动力电池及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。

外媒报道称,日本电产开发了一款应用在游艇上的电源管理系统,该系统可为游艇上的舱室设备、推进系统和电池充电等提供能源。

而航运业绿色化、智能化的发展趋势催生了电动船舶的诞生,面对航运业节能减排日益增长的压力,国内对于航运业新能源化的探索正在加速。对于动力电池企业而言,百亿蓝海市场亟待开启。

针对船用锂离子电池应用场景,宁德时代副总裁吴凯介绍,磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方优势成为现阶段船舶动力电池的最优选择。

据了解,日本电产为游艇提供了几乎所有的混合动力系统,在船上安装了容量为544
kWh的电池系统,包括电源管理系统和水冷驱动模块。开发了直流母线架构,并为发电机提供了逆变器和
驱动器。该系统使得游艇在以电动模式运行时,可以以5节的速度行驶超过四个小时。

当前,已有越来越多的电池企业开始将目光转向船舶领域,针对性的开发船舶锂电池系统,但能够在产品质量和技术上过关的企业并不多。

宁德时代已攻克了安全、长续航、大功率、长寿命等技术难题,电池包系统设计采用符合IP67以上防护等级的电池包,可有效规避水汽、盐雾及粉尘引发的安全风险,满足全生命周期内的IP等级要求。

在阿姆斯特丹举行的2019年电气与混合动力海洋世界博览会上,日本电产也推出了一个用于大中型船舶推进系统的电池系统。

三方市场调研机构数据显示,2016年国内电动船的市场规模已达到56.3亿,预计到2021年这个规模将扩展到96.3亿,市场前景可期。当前,电动船舶大规模推广应用受制于电池电动船舶相关标准缺失,充电设施不完善,电网供电能力有限,商业模式不清晰等问题,亟需多方合力。

据悉,由七〇四所总成、武汉长江船舶设计院设计、长航集团绿色航运公司提供技术支持的长江三峡通航管理局“海巡12909”号新能源动力改造项目已顺利完成了全部改建和初步测试,成为长江流域第一艘纯电动公务船。

毫无疑问,随着环保要求的日益提升以及降成本的需要,船舶电动化的发展趋势势不可挡,正在吸引越来越多的电池企业加入赛场。

截至2019年6月,国内拥有船级社认证的电动船用锂离子电芯企业数量较少,认证企业11家、认证电芯产品25款,市场竞争相对较小。从通过认证的产品技术路线来看,以方形为主,占比达76%;从目前电动船动力电池实际使用情况来看,安全、循环及倍率方面综合性能更优的LFP方形动力电池为主流。

该船搭载0.68Mwh宁德时代磷酸铁锂电池,最大航速21km/h。“海巡12909”号新能源动力改造项目为推进我国内河船舶绿色发展提供样板,进一步助力长江经济带生态建设、绿色发展。

在国际上,包括混合动力和船舶电池供应商Corvus
Energy公司、德国电池制造商Akasol AG和Lion
Smart公司以及日本电产安萨尔多工业系统公司、帅福得集团、三星SDI等领先的船舶和电池制造商都已经开发了新型的船舶锂电池系统,采用锂电池为混合动力货船或纯电动快艇/游轮提供动力。

在国际上,混合动力和船舶电池供应商Corvus
Energy公司、德国电池制造商Akasol
AG以及日本电产安萨尔多工业系统公司、帅福得集团等领先的船舶和电池制造商都已经开发了新型的船舶锂电池系统,采用锂电池为混合动力货船或纯电动快艇/游轮提供动力。

大规模推广应用亟需多方合力

而在中国,大型电池企业也在积极布局电动船舶市场,其中亿纬锂能在该领域取得了较大突破。

而在国内,宁德时代和亿纬锂能两家电池企业率先在船舶锂电池领域取得了突破。

第三方市场调研机构数据显示,2016年国内电动船的市场规模已达到56.3亿,预计到2021年这个规模将扩展到96.3亿,市场前景可期。

8月7日,亿纬锂能与挪威Fjord Maritime
AS水产养殖工船混合动力解决方案项目签约仪式在惠州仲恺总部举行,双方将在水产养殖工船上应用锂电池系统,同时在新能源船舶锂电池系统的开发与销售方面开展合作。

今年1月初,宁德时代与中国船级社(CCS)武汉规范研究所在福建签署战略合作协议。双方将共同启动电动船舶安全规范的研究和制修订工作,建立从电池单体、模块、电池管理系统到电池系统的安全规范体系,促进锂电池水上安全应用的健康、持续发展。

当前,电动船舶大规模推广应用受制于电池电动船舶相关标准缺失,充电设施不完善,电网供电能力有限,商业模式不清晰等问题,亟需多方合力。根据中国造船工程学会统计,截止到5月份,全球运营中和拟建造电动船舶数量为155艘,包括营运中的船舶有75艘,拟建造船舶80艘。与欧洲有大约7300艘内河船,我国仅长江与京杭运河内船舶总数就超过6万艘相比微乎其微。

本次项目合作船舶数量共100艘,分三年交付完成,未来将实现智能化、无人化工作;另根据Fjord
Maritime
AS预测数据显示,未来5年在挪威、加拿大、英国等地,此类船舶锂电池系统需求数量将超过1000套,双方的合作空间巨大。

6月,首届电动船舶创新发展研讨会在福建宁德召开。研讨会上,宁德时代与多方签署了合作意向协议。

交通运输部水运科学研究院船舶运输技术研究中心主任纪永波在会上呼吁,“电动船的发展要各部门形成合力,还要争取地方政策的支持,推动国有企业优先发展纯电动船、行业示范引领作用,官产学研合作成果加速转化。”

据了解,2016年,亿纬锂能的船用动力电池获得中国船级社CCS认证。目前总装机量已超过50MWh,装机数量超过200多艘。当前国内90%以上电动船舶配套亿纬锂能电池解决方案。

针对船用锂离子电池应用场景,宁德时代副总裁吴凯介绍,磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方优势成为现阶段船舶动力电池的最优选择。

中国造船工程学会科普部主任助理洪智超则希望能够加大岸电建设,扩大规模,并且建立统一的充电形式,有条件的情况下应该发展无线充电技术。

据了解,宁德时代已攻克了安全、长续航、大功率、长寿命等技术难题,电池包系统设计采用符合IP67以上防护等级的电池包,可有效规避水汽、盐雾及粉尘引发的安全风险,满足全生命周期内的IP等级要求。

在电动船舶相关行业标准方面,中国船舶工业综合技术经济研究院副院长李强在发言中表,随着未来电动船的发展,在电动船的总体性、安全性、经济性、续航性、产业链完整性等方面将产生一系列新的标准需求。国内行业要借鉴IMO、IACS等相关国际组织的技术发展趋势,制定符合国内电动船发展的标准。

6月28日,亿纬锂能发布公告称,公司和上海瀚舜船务有限公司签署了《新混合电推散货船项目合作协议》,宣布全球首批五千吨新能源散货船(Diamond
5K系列)项目正式启动。

与会专家一致认为船舶电动化是重要的发展方向,也是船舶行业实现节能减排和转型升级的重要路径,尤其是我国发展电动船舶,还具有得天独厚的技术和产业优势。尽管我国已经走在世界的前沿,但是船舶电动化不是简单的动力系统更换,仍有众多技术难关需要攻克、商业模式需要探讨。

据悉,亿纬锂能将配合上海瀚舜完成此系列新能源船舶项目电池系统的设计、生产、安装、调试、检验、技术支持和售后服务等工作,提供最优的电池系统解决方案。截止目前,亿纬锂能船用电池总装机量已超过30MWh,装载新能源船舶数量超100艘。

因此,在电动船舶发展初期,需要国家政策的引领和支持,通过技术攻关解决关键瓶颈,通过示范运行明晰商业模式。电动船舶的发展还需要标准规范的引导技术提升,保证安全应用和健康发展。

当前,包括三星SDI、宁德时代、亿纬锂能等国内外优秀电池企业都在重视船舶锂电池市场。而随着船舶电动化的推进,船舶对锂电池的市场需求将进一步增长,将会吸引越来越多锂电池企业入局,而率先在该领域布局的电池企业将获得发展先机。

同时,船舶电动化也给磷酸铁锂电池开辟了一条新的发展道路,有望进一步提升磷酸铁锂电池的市场占比。

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