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电动船舶用锂电池将成产业布局新方向

日期:2020-01-08    来源:电池联盟  作者:子蕊

国际新能源网

2020
01/08
10:55

关键词: 亿纬锂能 宁德时代 磷酸铁锂电池

   数据显示,2019年、2022年以及2025年的电动船舶锂电化渗透率按照0.035%、0.55%、18.5%计算,截至2025年,电动船舶用锂电池市场将达到35.41GWh。
  按照1.5—2年的验证周期,两年后船用电池市场将有更多的企业进入。
  2019年7月以来,我国新能源汽车销量连续五个月同比下降,新能源汽车补贴也将逐步退坡。此外,去年底,工信部发布《新能源汽车推广应用推荐车型目录(2019年第11批)》,搭载外资电池的新能源汽车首次在中国获得补贴,国外电池企业来势汹汹。“内忧外患”之下,部分锂电企业开始拓展在其他领域的投资,比如电动船舶锂电池市场。
  2025年市场规模35.41GWh
  电动船舶具有绿色环保、零污染、安全以及使用成本低等优点,其运行成本明显低于柴油和LNG燃料船舶。此外,电动船舶的结构简单,运行稳定,维护成本低,更适合未来环保的趋势。
  目前,电动船舶主要应用于民用领域,未来,景区游船、客船以及渡船将有更多的纯电动化船舶运行。
  电动船舶需要携带较多数量的电池,对电池的放电倍率、循环性、成本的要求也较高。
  在电池类型选择上,和铅酸电池相比,磷酸铁锂电池在安全性、能量密度、循环性能等方面优势明显。不过磷酸铁锂电池目前较多应用在新能源客车以及储能等领域较多,应用于电动船舶上的磷酸铁锂电池将面临较多技术验证,需要更严格的规范标准,产品价格较高。
  就具体应用而言,现阶段锂电池只运用在少量混合动力型船舶上,超过5000吨级的中大型船舶完全锂电化难度较大,未来将成逐年递增趋势。
  数据显示,2019年、2022年以及2025年的电动船舶锂电化渗透率按照0.035%、0.55%、18.5%计算,截至2025年,电动船舶用锂电池市场将达到35.41GWh。
  基于对船舶锂电市场未来发展巨大潜力的判断,亿纬锂能等企业早已开始提前布局。
  亿纬锂能与宁德时代“再一次”领先?
  1月4日,亿纬锂能在互动平台表示,公司的动力电池已广泛应用于电动船舶领域,主要包含各大景区画舫、沿江沿海渡船、观光船和内河货船、港口拖船、江海联运散货船等。国家相关部门加强动力电池在电动船舶的推广应用,有利于电动船舶的行业发展,也利于公司进一步开拓市场空间。
  亿纬锂能是最早进入船舶领域的锂电池厂家。早在2016年,亿纬锂能的船用动力电池就获得了中国船级社CCS认证,并于2019年获得德国莱茵防爆认证。目前,国内约90%电动船舶配套亿纬锂能电池解决方案,装机数量超过200多艘。
  2019年12月,亿纬锂能与中船动力研究院举行了“新能源动力系统电池产品合作协议”签约仪式。双方将利用各自的行业经验和资源优势,在新能源动力系统方面开展战略合作,共同推进船舶新能源动力系统发展及锂电池系统的配套应用。
  签约仪式上发布的君旅号由亿纬锂能提供电池、中国船舶第七一二研究所进行电力推进系统集成设计,是国内第一艘通过中国船级社(CCS)《纯电池动力电动船检验指南》要求的纯电池动力客船,同时也是国内第一艘装载大容量锂电池的全电动客船。
  据了解,君旅号是国内第一艘采用“锂电池动力+吊舱推进器”绿色动力船舶,于2019年11月11日交付使用。该船依据武汉长江通航条件进行设计,长53.2米,总吨位近700吨,一次最多可搭乘300位游客,充满电后可连续航行8小时;满足旅游观光、商务包船、轮渡等功能。得益于“全电池动力+吊舱推进器”的动力系统,船只在航行过程中几乎听不到噪音,并且不会产生碳、硫等废气污染物,完全实现“零排放”。
  另一个锂电巨头宁德时代也不甘示弱。
  2019年1月,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。双方将在推动电池系统船舶技术标准的研究和水上应用、加速相关电池产品的认可和检验等多个方面开展战略合作,并就进一步深化资源共享、技术合作、服务升级等全方位的合作与交流达成一致意向。
  同时,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。
  资料显示,宁德时代已经攻克了船用锂电池安全、长续航、大功率、长寿命等技术难题,采用符合IP67以上防护等级的电池包,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。
  星盈科技、风帆等企业也正在进行船用锂电池的相关测试。按照1.5—2年的验证周期,两年后船用电池市场将有更多的企业进入。
  目前,船用锂电池必须通过中国船级社(CCS)及其授权机构的资质认证,且CCS只认定方形磷酸铁锂。其中,内河、内湖的短距离运输船、观光船、轮渡船等小吨位船舶以纯电动为主,大吨位长途商用船则以油电混动技术路线为主。中国船级社针对磷酸铁锂电池系统的检验,分别给出了磷酸铁锂电池船上应用安全技术要求和磷酸铁锂电池产品检验要求。
  同时,中国船级社对于船用电池安全还提出了电池的布置与安装、电池管理系统基本功能要求;产品检验要求中还包括电池和电池管理系统的型式试验和出厂试验要求。
  产业难点与瓶颈明显
  国家对于船舶动力电池的发展也极为重视。2019年7月9日,科技部在对十三届全国人大二次会议第5889号建议的答复如下:
  动力电池技术和产业水平的提升将快速推动交通电动化转型进程,在道路交通、轨道交通和航空交通等相关领域的电动化技术研发和应用均得到高度重视。近年来,由于受环境保护、减少有害气体排放等政策的影响,液化天然气、锂电池、燃料电池、太阳能、风能、岸电等清洁能源以及余热发电等技术正在船舶上得到应用,船舶能源种类从以化石能源为主的局面逐渐向低碳化能源转变。多种能源的接入推动了船舶动力系统朝着电气化方向发展,未来船舶的能源种类将多种多样,能源应用形式呈现多元化、混合化。
  大功率纯电池动力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等问题,将是纯电池动力在船舶推广应用的难题,需加强技术研发,进行充分测试验证,确保安全可靠应用和经济性。科技部将持续加强动力电池、燃料电池等关键核心技术攻关,不断深入开展交通电动化转型研究,为交通领域节能减排和减少污染物排放提供科技支撑。
  安全、循环及倍率方面综合性能更优的磷酸铁锂方形动力电池为主流。并且随着未来磷酸铁锂电池应用在电动船舶领域的比例增多,产品的价格将会呈现下降趋势。
  有关机构预测,电动船舶市场的发展整体呈现两个阶段,2018-2021年增速缓慢,2022-2025年增速加快。若电动船舶用锂电池市场锂电化渗透率达到50%,将带动锂电池市场90GWh以上的规模。
  未来,船舶锂电化趋势将主要集中在沿江沿海城市渡船、观光船;内河货船;港口拖船市场等,部分大中型船舶使用锂电替代铅酸,进而促进锂电池船用化加速。
  但是,当前船用电池检测还停留在电芯级,检测项目也与车载动力电池项目类似,船用电池完善安全规范体系和内湖、内江小型船舶市场规范性运营体系也需要进一步完善。
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