鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年12月13日
ABB將研發(fā)兆瓦級燃料動力電池系統(tǒng) 巨頭紛紛涌入電動船舶市場
ABB與法國水文公司簽署諒解備忘錄,共同生產(chǎn)兆瓦級燃料電池系統(tǒng),為遠(yuǎn)洋船舶提供動力。
ABB和氫技術(shù)專家HydrogenedeFrance(HDF)之間的諒解備忘錄設(shè)想在基于海上應(yīng)用的燃料電池工廠的裝配和生產(chǎn)方面進(jìn)行密切合作。
ABB和HDF在2018年6月27日宣布的現(xiàn)有合作基礎(chǔ)上,與全球領(lǐng)先的質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池解決方案提供商巴拉德電力系統(tǒng)公司(BallardPowerSystems)合作,計劃優(yōu)化燃料電池制造能力,為船舶建造兆瓦級燃料電池動力系統(tǒng)。新系統(tǒng)將以ABB和巴拉德聯(lián)合開發(fā)的兆瓦級燃料電池模塊為基礎(chǔ),并將在法國波爾多的HDF新工廠生產(chǎn)。
由于海運占全球溫室氣體排放總量的2.5%左右,航運業(yè)向更可持續(xù)的能源轉(zhuǎn)型的壓力越來越大。負(fù)責(zé)監(jiān)管航運的聯(lián)合國機構(gòu)國際海事組織(InternationalMaritimeOrganization)設(shè)定了一個全球目標(biāo),即到2050年將年排放量在2008年的基礎(chǔ)上削減至少50%。
在可替代的無排放技術(shù)中,ABB在船舶燃料電池系統(tǒng)的協(xié)同開發(fā)方面已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。燃料電池被廣泛認(rèn)為是減少有害污染物最有前途的解決方案之一。如今,這種零排放技術(shù)已經(jīng)能夠為短距離航行的船舶提供動力,并支持大型船舶的輔助能源需求。
在環(huán)保政策趨嚴(yán)、動力電池技術(shù)成本不斷下降的背景下,電動船舶正在成為鋰電池巨頭們下一個重點布局的細(xì)分領(lǐng)域。日前,國軒高科控股子公司上海國軒舞洋船舶科技有限公司獲首批3船套船舶動力鋰電池系統(tǒng)訂單,這也是國軒高科進(jìn)軍船舶動力鋰電池市場以來獲得的首批系統(tǒng)訂單。據(jù)電池中國網(wǎng)了解,目前包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等磷酸鐵鋰巨頭紛紛殺入這一市場。
近年來,環(huán)境保護(hù)、減少有害氣體排放等日益受到世界各國關(guān)注,船舶能源種類正在從以化石能源為主的局面逐漸向低碳化能源轉(zhuǎn)變,電動化趨勢漸升,鋰電池開始在船舶上得到大力推廣應(yīng)用?!靶履茉创笆谴皹I(yè)發(fā)展的重要方向,純電動船舶正是在此背景下所催生的,”華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院船舶與海洋工程系教授吳家鳴表示,面對航運業(yè)節(jié)能減排日益加大的壓力,全球范圍內(nèi)許多國家港口已實施嚴(yán)格的船舶排放標(biāo)準(zhǔn),倒逼船舶制造往清潔化方向轉(zhuǎn)變。
有分析認(rèn)為,水運船舶當(dāng)前采用的大多為柴油動力推進(jìn)系統(tǒng),燃油成本高、噪音大,并有污染排放,而電動船舶具備廢氣零排放、低噪音、低運行成本等優(yōu)勢,航運船舶的電能替代趨勢勢在必行。
磷酸鐵鋰成本持續(xù)下降經(jīng)濟性顯現(xiàn)
另一方面,動力電池技術(shù)水平不斷提升,成本持續(xù)下降,也為電動船舶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了支撐。目前用于電動船舶的磷酸鐵鋰電池,單體能量密度已由過去的100Wh/kg提升到160Wh/kg,系統(tǒng)能量密度也大幅提升。價格方面,磷酸鐵鋰電芯價格已經(jīng)下降至0.6元/Wh,在船舶應(yīng)用領(lǐng)域已具備經(jīng)濟性。
基于安全性和經(jīng)濟性,近年磷酸鐵鋰動力電池及BMS電池管理系統(tǒng)發(fā)展迅速,充放電倍率的提高使船舶啟動加速及動力操控性更好,已經(jīng)具備了在船舶上推廣應(yīng)用的技術(shù)條件?!傲姿徼F鋰電池以其高安全性、長壽命、低成本、性能均衡等多方優(yōu)勢成為現(xiàn)階段船舶動力電池的最優(yōu)選擇。”寧德時代副總裁吳凱認(rèn)為。
事實上,海外市場已有不少動力電池企業(yè)開始涉足電動船舶市場,如韓國三星SDI、荷蘭儲能和電池公司LithiumWerks、德國電池制造商AkasolAG等企業(yè)都在積極布局電動船舶市場。
國際市場研究公司ResearchandMarkets發(fā)布的《2015—2024全球電動船舶、小型及自動水下船舶的市場報告》預(yù)測:由于良好性能、可承擔(dān)成本、法律禁令等因素,電動船舶市場正迎來快速增長,預(yù)計到2024年全球電動船舶市場的規(guī)模將達(dá)到73億美元,市場前景相當(dāng)可觀。
國內(nèi)來看,沿江沿海城市渡船、觀光船,內(nèi)河貨運船、作業(yè)船等都有望部分實現(xiàn)電動化替代。根據(jù)中國造船工程學(xué)會統(tǒng)計,截止到2019年5月,全球運營中和擬建造的大型電動船舶數(shù)量為155艘,其中營運中的船舶有75艘,擬建造船舶80艘,而我國僅長江與京杭運河內(nèi)船舶總數(shù)就超過6萬艘,可見其市場空間非常巨大。
盡管電動船舶市場從數(shù)量上無法與電動汽車相提并論,但值得注意的是,一般電動汽車,帶電量在50——100kWh,而一艘船帶電量會在幾百甚至幾千kWh,需求也非常可觀。如2017年11月,全球首艘2000噸級純電動散貨船,整船電池容量約為2400kWh,相當(dāng)于40輛比亞迪E6“先行者”汽車的電池容量。
值得注意的是,盡管電動船舶市場潛力巨大,但是電動船舶仍處于起步階段,當(dāng)前,電動船舶大規(guī)模推廣應(yīng)用仍受制于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失、充電設(shè)施不完善、電網(wǎng)供電能力有限及商業(yè)模式不清晰等問題。
實際上,鋰電池配套船舶作為動力源需經(jīng)船級社鋰電池產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證后才可使用。據(jù)了解,截止到2019年6月,國內(nèi)擁有船級社認(rèn)證的電動船用電池企業(yè)僅11家,相關(guān)認(rèn)證產(chǎn)品20余款。初期競爭尚小,因而不少企業(yè)已經(jīng)關(guān)注并涉足。
磷酸鐵鋰頭部企業(yè)紛紛涌入
“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)在短期來看是為新能源汽車電動化帶來新的機遇,但將來國家要推廣的船舶產(chǎn)業(yè)電動化,市場也蔚為可觀?!睂幍聲r代副董事長黃世霖曾直言。事實上,2019年1月,寧德時代就和中國船級社(CCS)武漢規(guī)范研究所在福建簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。雙方將在推動電池系統(tǒng)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和水上應(yīng)用、加速相關(guān)電池產(chǎn)品的認(rèn)可和檢驗等多個方面開展戰(zhàn)略合作,并就進(jìn)一步深化資源共享、技術(shù)合作、服務(wù)升級等全方位的合作與交流達(dá)成意向。
同年6月,寧德時代透露,公司已和多方簽署了在電動船舶領(lǐng)域的合作意向協(xié)議。其中,長江流域第一艘純電動公務(wù)船——長江三峽通航管理局“海巡12909”號搭載的正是寧德時代的磷酸鐵鋰電池,容量為0.68MWh,最大航速21km/h。
船舶領(lǐng)域已被寧德時代視為重要一極,不僅是國內(nèi)市場,公司也在積極開拓國際市場。2019年12月,寧德時代與美國船級社(ABS)簽訂了鋰電池在船舶應(yīng)用研究方面的框架協(xié)議,正式進(jìn)軍海外船舶市場。
國內(nèi)在船舶領(lǐng)域發(fā)展較快的另一家企業(yè)為億緯鋰能。早在2016年,億緯鋰能的船用動力電池就獲得了中國船級社CCS認(rèn)證,并于2019年獲得德國萊茵防爆認(rèn)證。截止到2019年12月,億緯鋰能在電動船舶領(lǐng)域裝機配套超過200艘,應(yīng)用各大景區(qū)畫舫、沿江沿海渡船、觀光船和內(nèi)河貨船、港口拖船、江海聯(lián)運散貨船等。
2019年6月,億緯鋰能與上海瀚舜船務(wù)有限公司簽署合作協(xié)議,將為上海瀚舜船務(wù)18艘5000噸新能源散貨船配套動力電池;同年12月,公司又與中船動力研究院簽署“新能源動力系統(tǒng)電池產(chǎn)品合作協(xié)議”,共同布局電動船舶領(lǐng)域。
此次,國軒高科子公司獲得船舶訂單,也表明國軒高科在電動船舶領(lǐng)域獲得突破進(jìn)展。而早前,比亞迪也透露,有意涉足電動船舶領(lǐng)域。今年3月,在海事、船舶電動化領(lǐng)域有著豐富經(jīng)驗的荷蘭LithiumWerks,也將鋰電池項目落戶中國,投資建設(shè)20GWh鋰電池項目,意在瞄準(zhǔn)中國電動船舶市場。預(yù)計,未來將會有更多電池企業(yè),尤其是主打磷酸鐵鋰電池的企業(yè),會將目光聚焦在電動船舶領(lǐng)域。
誠然,電動船舶市場前景可期,但是與電動汽車應(yīng)用場景有所差異,電動船舶領(lǐng)域?qū)τ陔姵匾灿刑厥獾男枨??!按蠊β始冸姵貏恿Φ陌踩浴⒛芰抗β拭芏忍嵘?、一次性成本太高等問題,將是鋰電池在船舶上推廣應(yīng)用的難點,”有分析人士指出,仍需要電池企業(yè)與船舶企業(yè)合作加強技術(shù)研發(fā),進(jìn)行充分測試驗證,確保安全可靠應(yīng)用和經(jīng)濟性,為電動船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展鋪平道路。而隨著越來越多鋰電池企業(yè)進(jìn)入,也將加快電動船舶技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。“隨著越來越多在動力電池研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域擁有雄厚實力的企業(yè)進(jìn)入船舶動力電池配套領(lǐng)域,并與智能新能源船舶技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)聯(lián)手,將進(jìn)一步加快國內(nèi)純電動及柴電混合動力等智能新能源船舶技術(shù)創(chuàng)新步伐?!鄙虾幬柩蟠翱萍加邢薰究偨?jīng)理胡建軍表示。ABB,電池中國網(wǎng)