分論壇八:聚焦電動和零碳清潔船舶動力

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本站汽車11月2日報道

11月1日上午,新能源科學與交通電動化國際論壇電動船舶分論壇在雄安新區舉行。該分論壇以“聚焦電動和零碳清潔船舶動力”爲主題,對內河電動船舶的實踐與技術路徑、氫能燃料電池在船舶上的探索與研究,以及電動船舶安全風險分析與應對策略等主題展開了深入研究討論與交流。

當日上午,論壇主席中國電池工業協會理事長劉寶生,聯合主席中國造船工程學會秘書長王俊利、中國船級社(CCS)電池動力船舶首席專家/高級工程師黃朝霞博士出席並主持會議、發表致辭。清華大學王賀武教授、盧蘭光副研究員,以及由企業代表、行業專家和學者等13位嘉賓現場參會,圍繞相關主題進行熱烈討論。

“電動和零碳排放是我們船舶動力未來重要的發展方向,目前的整體發展趨勢非常不錯。” 中國電池工業協會理事長劉寶生作爲開場主持人爲大會進行開場致詞,指出了船舶電動化的兩個重要技術指標,一是效率,二是安全。鋰離子電池船舶動力系統效率高,具有優勢,但還面臨安全問題。安全是底線,必須要有保障。

(主持人劉寶生進行開場致辭)

目前航運減排壓力大,形勢嚴峻。據此,寧德時代商用解決方案部總裁胡建國先生在他的主題報告《電動化創建低碳航運新文明》中表示,“當前的現狀有“三高”,一是貿易運輸當中船舶佔比很高,二是化石能源的消耗高,三是排放高。”要藉助零碳的機會進行轉型創造低碳新文明,電動化是一個非常重要的嘗試。電池安全不容忽視。船用電池安全性設計應以“預防爲主,電池從單體到系統,需要具備多級本徵安全,且還需要主動管控,從而確保在最壞的情況降低問題的嚴重程度。”

(胡建國進行主題報告)

作爲船舶設計領域的龍頭企業,武漢長江船舶設計院有限公司副總經理湯文軍先生,作題爲《內河電動船舶的研發與實踐》的報告。他表示,“我們所有事情在發展的時候,優先級最高的是法律。長江保護法,把清潔能源和新能源寫了進去,賦予了地方政府給予補貼或者支持的權利,這個是從法律層面推動我們整個電動船舶的發展。”他指出,電動船舶的發展政策,對於電動船舶關鍵技術的發展作用非常大。目前來看,當前船舶電池的關鍵技術有:大容量電池模組技術、直流母排保護技術、BMS-EMS-PMS智能控制技術、大容量岸電快速充換電技術、全船安全風險控制技術等。

(湯文軍進行主題報告)

上海啓源芯動力科技有限公司副總經理俞有發先生,作了以《內河船舶電動化實踐及推進路徑》的報告。他表示,“船舶其實是被整個電動化忽略的行業,但是這個行業空間很大,是下一步電動化最重要的場景。”俞總分享了一些實踐過程中的心得,並以電動貨船項目的形式介紹了電動船舶的技術分析、產業現狀以及商業模式。“電動船不等於船體+各種電力設備的簡單組合。我們從示範項目可以看到,如果僅僅把電動船變成船體+電力設備的集成,一方面無法實現技術上的迭代,另外也無法實現行業對整體交付的訴求。”

(俞有發進行主題報告)

中國船級社(CCS)武漢規範研究所高級工程師、CCS電池動力船舶首席專家黃朝霞博士在《鋰電池船用安全風險分析及應對策略》報告中,將一些船用電池特殊風險總結爲以下幾點:一、鋰電池沒有做到本質安全,存在熱失控的現象,有熱失控擴散的風險;二、一旦發生熱失控,以及熱失控擴散以後會釋放可燃氣體,可燃氣體存在燃爆的風險,鋰電池滅火困難;三、目前大多數的新能源電動船都是採用直接流綜合配電形式,基於新能源直流配電系統的可靠性有待驗證,存在全程失電和主動力失電的風險。在此基礎上,介紹了船用電池的安全規範理念:一是安全分級,二是電池系統多層安全防護,三是電池系統精準滅火,四是電池全生命週期安全監控。

(黃朝霞進行主題報告)

在會議的下半場,論壇聯合主席,中國造船工程學會秘書長王俊利先生作爲主持人進行第二場的開場致詞。王秘書長介紹了船舶行業,指出“船舶行業從上個世紀(參數丨圖片)80年代引進走出去,現在已穩居全球第一。今年上半年全球67%—68%的船舶全是中國造的,中國造船人已實現了船舶核心技術的自主開發。國內船舶的主流是遠洋船舶,面向不同國家,可跨越很多國家遠洋航行。”

(主持人王俊利進行開場致辭)

電動船舶隸屬於綠色船舶技術,是國際航運業風口的方向。發改委、工信部給予綠色船舶很大的支持。中船605院技術總監李明敏先生在報告《電動船舶發展的機遇與挑戰》中指出,電動船舶應用場景更適合於內河短途和沿海等。報告對綠色船舶綠色能源技術成熟度做了簡單的比較,指出LNG、純電池動力已達到了技術成熟階段,而氫、甲醇等綠色船舶應用還處於示範或者初步研發階段,未來還有一段路要走。

(李明敏進行主題報告)

氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現綠色低碳發展的重要載體,是戰略性新興產業重點發展方向。中國船舶712研究所技術專家潘建欣博士分享了《船舶氫燃料電池技術發展與應用》報告,對氫燃料電池技術應用現狀和發展趨勢進行了介紹。他表示,船用燃料電池推廣難度是加氫補給困難,比車用更麻煩。船用氫能的補給,目前基本上全中國只有湖北宜昌一個。

(潘建欣進行主題報告)

中國船級社高級工程師陳立劍,在報告《船舶氫能應用的探索與趨勢》中,分享了船舶氫能的應用現狀和發展前景,並分析了氫燃料電池的技術特點。一、船舶燃料電池和車用燃料電池有很大的不同,體現在功率需求、安全性和空間需求等方面。二、船舶燃料電池的安全問題尤爲重要。

(陳立劍進行主題報告)

電動船舶的安全性一直是人們討論的熱點話題。中國船級社武漢規範研究所高級工程師饒慧,在報告《電動船舶安全風險及消防關鍵技術》中,講述了電動船舶主要面臨的火災風險以及在消防安全方面的工作進展。近年來,電動汽車和儲能電站在電池火災方面發生了很多事故,引起船舶行業的重視。針對電動船舶的火災風險提出三重防線:一是電池本徵安全,提升電池自身安全性,防治電池發生熱失控;二是船舶主動防護安全,對引發火災過程逐層提出監測、報警要求;三是船舶被動防護安全,對已發生的火災進行快速限制,降低損失。

(饒慧進行主題報告)

會議第三場開始,由中國船級社武漢規範研究所高級工程師、CCS 電池動力船舶首席專家黃朝霞博士主持,並進行開場致詞。

(主持人黃朝霞進行開場致詞)

船舶按照航行領域可以分爲遠洋、近海、內河、內湖等場景。哈爾濱工程大學周鬆教授,在他的報告《船用低碳/零碳燃料發動機現狀及發展趨勢》中,分享了遠洋船舶發動機的發展現狀和趨勢。他表示,低碳、零碳燃料發動機技術路線有兩個:一是進氣道噴射技術,即採用低成本、高效、可靠的低壓進氣系統,該技術運行成本低但缺電會發生爆震失火,會產生明顯的燃料逃逸;二是缸內直噴技術,該技術不同負荷下性能穩定,加載性好,爆震少,效率高且沒有逃逸,但研發初始投資大、結構複雜。

(周鬆進行主題報告)

目前我國內河運輸無論從港口的規模、內河的貨運量來看,都是全球第一,給船舶人提供了很好的施展舞臺。中國船舶集團有限公司第七〇四研究所繫統總體部主任助理吳國棟,分享了報告《內河船舶綠色動力發展與實踐思考》,報告提出了內河船舶的兩個重要發展趨勢:一是內河貨運的增長量比海洋貨運的增長量高,內河貨運需求正在快速增加;二是整個內河船舶的數量是下降的,但載重噸是上升的,說明內河船舶在往更大的船型方向發展。

(吳國棟進行主題報告)

綠色船舶的燃料和動力系統技術呈現百家齊放的態勢。捷方新能源科技(江蘇)有限公司CEO王文波,分享了《氫燃料電池動力系統用於船舶及海事領域的探索及研究》,以企業項目的形式給大家展示了綠氫的制、儲、用技術在船舶領域的產業閉環路徑,尤其介紹了可能用於船舶儲氫的幾項技術:高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、固態合金儲氫、甲醇儲氫、有機溶劑儲氫等。他認爲,綠色船舶的發展要義在於在船舶的全生命週期過程實現綠色環保,尤其要關注燃料的來源和船舶的運營過程。

(王文波進行主題報告)

2023電動船舶技術論壇正在成爲船舶行業人士和媒體關注的焦點。電動船舶技術論壇將繼續凝聚全行業智慧與力量,助力建設現代化產業體系,助推我國電動船舶產業高質量發展,在未來創建低碳航運新形態中發揮重要作用。希望未來船舶人能繼續碰撞思想,創新創業、互信互贏、再接再厲,共同打造國際合作的新高地,攜手共建電動船舶產業新藍圖,爲碳中和事業帶來美好的明天。