活動現場，中國船舶重工集團公司第七一二研究所副所長李明勇發表了演講。

 

 

以下為演講全文：

 

尊敬的歐陽院士、各位專家、各位代表大家下午好！非常榮幸有機會就船舶領域的電動化相關問題給大家做簡要匯報。

 

匯報分三部分，一是船舶電動化現在發展處于的時代要求。第二是目前船舶電動化方面的技術，我們的一些看法或取得的進展。第三方面，大家一起做的探索或者實踐。

 

第一方面，宏觀形勢。從“十八大”到“十九大”，跨度近十年，在生態文明建設方面一個非常重要的關鍵詞—綠色，在這個關鍵詞指引下面，在行業特別是交通運輸部，在相繼2017、2018、2019陸續出臺的相關制度和政策，同時針對長江的綠色發展，交通運輸部已經專門出臺了長江航運的高質量發展的相關意見，船舶是航運的一個重要再在，航運的高質量發展自然離不開船舶的綠色發展。第三個就是相應的法律法規，包括國際的IMO組織對船舶排放提出了相關的要求，同時中國船級社也對應出臺了相應的標準規范，從2014—2017年，特別是2019年出臺了純電動船舶的規范，這些規范的出臺，大大促進了船舶行業的電動化的快速發展。第四個，船舶的電動化得益于新能源汽車，特別是中國新能源汽車的快速發展，包括相應技術、產品、產業化，對船舶行業產生了很大的促進作用。總結下來，有關國家宏觀政策，行業強力推動，法律法規制定的約束，包括新能源領域的相關技術的發展，對船舶電動化的促進起到了非常關鍵的作用。反過來，船舶電動化應該說迎來了一個非常好的發展機遇期。

 

第二部分，就船舶電動化大家關注的，因為船舶相對交通領域來說是一個相對落后的行業，船舶談電動化，自然會引起很多專家的興趣。我從四個方面來提，一個是電源系統。電動船從電源系統來講，如果針對固定的航區要達到零排放，有內河，游船、渡船和作業船，這些船的能源主要還是以電池系統，現在當前最主要的是鋰電池，下一個階段應該是氫燃料電池技術。同時，它的推進系統活動理系統在船舶領域，現在最關注的是采用調參推進，一會我會說一下我的看法。未來就離不開像氫燃料電池的加入，來促進船舶電動化在各種類型船的普適性的應用。

 

電動船的電源系統和新能源汽車游什么差異呢，一般船電動車，是60到100kwh，一艘船會達到2000kwh以上，這么大的差異導致電池管理系統會復雜。同時，船舶和車有非常大不一樣的地方，就是船舶的電源系統對安全性的要求是非常重要，我們不允許出現在船上由于電源系統的熱失控而引起災難性事故，我們的車允許有一段逃離時間的要求，這就是在車上或者船舶上面對電源系統的要求是有差異化的。這個方面，我們直接給一個結論，新能源船舶和新能源的汽車在電源系統方面，在安全性的要求上面有本質的差異性，這是電動船舶關于電源系統的要求，就是安全性。

 

解決安全性，現在我們一個是從船艙電池艙設計到電源系統的設計，到電源模塊到電芯，是分層次分架構的設計方式，中國船級社規范里明確提出，以分層進行檢驗，我們提出在船舶里面的電池系統要基于電芯創立的柔性成組技術，就是將電池或者說電化學技術和電力電學達到高度集合，達到高安全性大容量的需求。無并聯的電芯本質上減少的電池包內的安全，我們降低成組的要求，新電池和舊電池可以在一個電池包里混合使用，第三就是能源管理，和電力電池的結合，通過這種方式來達到電池組隨意擴充。

 

未來的方向我們認為是燃料電池發動機加上鋰電池組合的能源形態。推進系統方面，船舶和新能源汽車，別的交通部一樣的，我們關注幾個問題，高效率是我們非常重要的部分，高效率在船舶里面，除了電機本身的效率還有推進器或者螺旋槳的效率，另外就是低震動，船舶對震動的要求比較高。第三個就是機槳一體化，為此我們提出來船舶需要的推進系統關注的是吊艙式的推進器。

 

第三個方面關于充電，剛才也有專家就充電相關接口提出問題，船舶是在水面上面，它是一個動態的載體，大的電流充電過來以后，船舶的自由的運動，這些特征導致充電會有一些特殊的要求。這里我們也展示了，通過有限的充電壁和無線充電方式，一會在實踐里會談到相關的進展。

 

第四個方面就是船舶的自動化，未來發展方向應該是遠程操控智能化，包括無人的系統，包括多船協同作業的問題，這是電動船相關的技術，我們關注的點或者我們正在進行的研究工作。

 

第三個方面想介紹一下這兩年來純電動船的實踐。這個長江里一艘船，53米，航速10節，白天運行8小時，電池是2300度電，推進是2000千瓦，這艘船2019年12月正式投放武漢長江段運行，這是中國首條取得CCS認證的純電動船。這是這艘船電池系統構成，從電芯到PACK到成組，到船艙里的設計，包括要求，整個系統重量比相對偏低，這也是為了獲取電池的高安全性的要求，犧牲了一部分重量比，這是這艘船里采用了2臺200牽米的ICARUS200型吊艙推進器，把機槳舵一體化，大量節省船艙的空間，大大減少了由于電機裝在船艙里的震動。我們認為在這種船里能量非常寶貴，整個推進系統的效率，到最終螺旋槳上面的效率是我們非常關注的一個點。

 

最后，這條船做下來以后，在不同的艙室里，在四個艙室里針對震動的速度，包括噪聲水平做了適度的測試，應該說這種系統設計達到了綠色船舶最高等級的要求，達到了三級的要求，真正達到了豪華轎車的靜音性的水平。

 

這是充電系統，采用兩種方式，一種是通過線連接的傳電方式，300千瓦，通過無線充電可以做到100千瓦，已經實船應用。整個艙室環境非常舒適，特別是整個機艙顛覆了傳統船舶機艙的概念。

 

從2017—2019年，短短兩年多時間，中國的純電動船舶發展非常快速，上面看到的都是幾百人載人量的客船，全世界都是大膽的嘗試。還有一些湖泊領域的，中國的一些景色非常好的水上旅游景點大量采用了電動船。最后介紹有代表性的一艘船，港作拖輪，隨著電動化的發展，現在港口在中國得到了快速發展，而港口了非常重要的裝備就是港口作業拖輪，大型的拖輪，船進入港口都需要拖輪拖進來，這種船非常有特點，經過仔細分析以后，最后提出采用純電動化的方式，這艘船用了五千多度電，推進功率達到2×1500千瓦，預計2020年交付，這艘船的交付，對于工業船舶特別是綠色港口的建設起到非常大的推動作用。

 

最后，談一點個人的建議和想法，船舶的綠色電動化確確實實是一個系統性工程，需要行業引領，特別是政策制度、標準規范的建設。另外，加強示范工程的推廣應用，船舶電動化以保持特別謹慎和樂觀的態度，謹慎在哪里，我們不希望船舶電動化按照非市場化的方式運行，是按照市場化方式運行，就是這艘船上了以后是否給客戶帶來經濟價值，給船東創造經濟效益，這是我們關注的。第二個，安全性是船舶電動化在一段時間內一定要引起大家高度重視的，這就是我們非常謹慎的地方。不能一窩蜂的上，如果這個城市沒有非常好的旅游資源，你采用電動化船舶的時候一定要慎重，在共同打造航運交通強國先行區，內河水運綠色發展示范區和高質量發展樣板區的征程中，我們應該并堅定獻上我們全部的力量，愿航運業迎來更加美好的明天。謝謝大家。