從汽車到eVTOL再到船舶，造船業(yè)走向電動化

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）最近，中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會在新聞發(fā)布會上表示，2024年一季度，我國造船完工量、新接訂單量和手持訂單量，三大指標均同步增長，分別占世界市場份額的53.8%、69.6%和56.7%。很多企業(yè)訂單已經(jīng)排到2028年。

過去，大型船只往往都采用燃油動力，而節(jié)能減排的趨勢下，LNG液化天然氣動力得到了發(fā)展，目前已經(jīng)在一些航線上廣泛應用。而近年來汽車從燃油轉(zhuǎn)向電動的電動化趨勢，其實在船舶領域也在推進中。

動力電池巨頭入局純電船舶

今年4月，全球首制江海直達純電動力集裝箱船“中遠海運綠水01”安全靠泊上海洋山港，該船是目前全球最大、世界第一艘萬噸級純電動力集裝箱船。該船總長119.8米，型寬23.6米，型深9米，設計吃水5.5米，最高航速19.4公里/小時，在電動集裝箱船總長、型寬、裝箱數(shù)、載重噸及電池容量方面均是世界第一。

該船電池由中創(chuàng)新航供應，搭載了中創(chuàng)新航設計和開發(fā)的船用集裝箱式電池產(chǎn)品，采用換電模式，通過港口起重機將集裝箱式的電池堆放到船上指定位置，還可以根據(jù)航程需要來配置集裝箱電池數(shù)量。

除中創(chuàng)新航外，國內(nèi)頭部的動力電池廠商不少都有入局電動船舶領域。早在2017年，寧德時代就開始布局電動船舶，是最早獲得中國船級社（CCS）最新檢測指南《純電池動力船舶檢驗指南》認可和檢驗的動力電池企業(yè)。

2022年，寧德時代成立了全資子公司寧德時代電船科技有限公司，第二年6月，寧德時代注冊了“時代電船”商標，開始準備推出全新的電動船舶相關方案。

2023年12月，在中國國際海事技術(shù)學術(shù)會議和展覽會上，寧德時代發(fā)布了行業(yè)首個新能源船舶全生命周期協(xié)同運營云平臺，并亮相了多款船用電池系統(tǒng)及船舶動力系統(tǒng)解決方案、首個零碳充換電綜合補能解決方案等。

2021年，欣旺達電動汽車電池有限公司獲得中國船級社型式認可證書，認證產(chǎn)品名稱為“蓄電池磷酸鐵鋰電池”，產(chǎn)品適用于船舶與海上設施，證書有效期至2025年。即意味著公司的動力電池能夠應用在電動船舶等領域中。

而更早之前，億緯鋰能在2016年的船用動力電池就獲得了中國船級社認證。截至2023年10月，億緯鋰能累計裝船量達447艘，全國有超過50%的電動船舶配套億緯的電池解決方案，累計出貨規(guī)模超過200MWh。

國軒高科也在2017年開始布局電動船舶業(yè)務，其相關電芯/電池包/BMS等均通過了中國船級社（CCS）認證。國軒高科憑借先進的電池技術(shù)和系統(tǒng)解決方案，在“特定水域—內(nèi)河水域—近海水域”等應用場景持續(xù)投入產(chǎn)品研發(fā)和項目應用。

電動船舶帶動相關產(chǎn)業(yè)

自2023年開始，內(nèi)河航運領域就掀起了電動化的熱潮，根據(jù)《中國電動船舶行業(yè)發(fā)展白皮書（2024年）》的數(shù)據(jù)，截至2023年底，中國電動船舶保有量已經(jīng)超過700艘，2023年新增數(shù)量超過200艘。預計到2025年，這個數(shù)字將增加至超過1500艘，2030年有望超過1萬艘，市場發(fā)展空間巨大。

其中動力電池固然是價值量最大的部分之一。比如前文介紹的“中遠海運綠水01”，電池容量最高達到驚人的57600kWh，是一些高端純電動乘用車的近600倍。

而在電池之外，電動船舶與傳統(tǒng)船舶的主要區(qū)別是動力系統(tǒng)，比如電機部分，一些大型船舶需要用到交流異步電機，這種電機結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可以應用于惡劣的工況下，維護成本也較低。

由于電池輸出的電力是直流電，那么對于交流異步電機就需要逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電供給電機使用。而對于大型船舶來說，電機的功率較大，因此需要在逆變器中采用IGBT或是SiC MOSFET等器件，提高逆變器效率、減少功率損，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

另外，船舶上龐大的電池容量，意味著安全問題較為嚴峻，這就需要更加安全可靠的BMS對電池進行管理和監(jiān)測，以確保電池熱失控時能夠盡可能降低損失。

小結(jié)：

電動船舶的市場發(fā)展空間巨大，電動化的趨勢從汽車到eVTOL、再到電動船舶，給動力電池、功率器件、電機等產(chǎn)業(yè)上下游都帶來了更廣闊的市場空間。