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導讀:按照1.5—2年的驗證周期,兩年后船用電池市場將有更多的企業(yè)進入。
2019年7月以來,我國新能源汽車銷量連續(xù)五個月同比下降,新能源汽車補貼也將逐步退坡。此外,去年底,工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄(2019年第11批)》,搭載外資電池的新能源汽車首次在中國獲得補貼,國外電池企業(yè)來勢洶洶?!皟?nèi)憂外患”之下,部分鋰電企業(yè)開始拓展在其他領(lǐng)域的投資,比如電動船舶鋰電池市場。
2025年市場規(guī)模35.41GWh
電動船舶具有綠色環(huán)保、零污染、安全以及使用成本低等優(yōu)點,其運行成本明顯低于柴油和LNG燃料船舶。此外,電動船舶的結(jié)構(gòu)簡單,運行穩(wěn)定,維護成本低,更適合未來環(huán)保的趨勢。
目前,電動船舶主要應用于民用領(lǐng)域,未來,景區(qū)游船、客船以及渡船將有更多的純電動化船舶運行。
電動船舶需要攜帶較多數(shù)量的電池,對電池的放電倍率、循環(huán)性、成本的要求也較高。
在電池類型選擇上,和鉛酸電池相比,磷酸鐵鋰電池在安全性、能量密度、循環(huán)性能等方面優(yōu)勢明顯。不過磷酸鐵鋰電池目前較多應用在新能源客車以及儲能等領(lǐng)域較多,應用于電動船舶上的磷酸鐵鋰電池將面臨較多技術(shù)驗證,需要更嚴格的規(guī)范標準,產(chǎn)品價格較高。
就具體應用而言,現(xiàn)階段鋰電池只運用在少量混合動力型船舶上,超過5000噸級的中大型船舶完全鋰電化難度較大,未來將成逐年遞增趨勢。
數(shù)據(jù)顯示,2019年、2022年以及2025年的電動船舶鋰電化滲透率按照0.035%、0.55%、18.5%計算,截至2025年,電動船舶用鋰電池市場將達到35.41GWh。
基于對船舶鋰電市場未來發(fā)展巨大潛力的判斷,億緯鋰能等企業(yè)早已開始提前布局。
億緯鋰能與寧德時代“再一次”領(lǐng)先?
1月4日,億緯鋰能在互動平臺表示,公司的動力電池已廣泛應用于電動船舶領(lǐng)域,主要包含各大景區(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。國家相關(guān)部門加強動力電池在電動船舶的推廣應用,有利于電動船舶的行業(yè)發(fā)展,也利于公司進一步開拓市場空間。
億緯鋰能是最早進入船舶領(lǐng)域的鋰電池廠家。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認證,并于2019年獲得德國萊茵防爆認證。目前,國內(nèi)約90%電動船舶配套億緯鋰能電池解決方案,裝機數(shù)量超過200多艘。
2019年12月,億緯鋰能與中船動力研究院舉行了“新能源動力系統(tǒng)電池產(chǎn)品合作協(xié)議”簽約儀式。雙方將利用各自的行業(yè)經(jīng)驗和資源優(yōu)勢,在新能源動力系統(tǒng)方面開展戰(zhàn)略合作,共同推進船舶新能源動力系統(tǒng)發(fā)展及鋰電池系統(tǒng)的配套應用。
簽約儀式上發(fā)布的君旅號由億緯鋰能提供電池、中國船舶第七一二研究所進行電力推進系統(tǒng)集成設(shè)計,是國內(nèi)第一艘通過中國船級社(CCS)《純電池動力電動船檢驗指南》要求的純電池動力客船,同時也是國內(nèi)第一艘裝載大容量鋰電池的全電動客船。
據(jù)了解,君旅號是國內(nèi)第一艘采用“鋰電池動力+吊艙推進器”綠色動力船舶,于2019年11月11日交付使用。該船依據(jù)武漢長江通航條件進行設(shè)計,長53.2米,總噸位近700噸,一次最多可搭乘300位游客,充滿電后可連續(xù)航行8小時;滿足旅游觀光、商務(wù)包船、輪渡等功能。得益于“全電池動力+吊艙推進器”的動力系統(tǒng),船只在航行過程中幾乎聽不到噪音,并且不會產(chǎn)生碳、硫等廢氣污染物,完全實現(xiàn)“零排放”。
另一個鋰電巨頭寧德時代也不甘示弱。
2019年1月,寧德時代與中國船級社(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)標準的研究和水上應用、加速相關(guān)電池產(chǎn)品的認可和檢驗等多個方面開展戰(zhàn)略合作,并就進一步深化資源共享、技術(shù)合作、服務(wù)升級等全方位的合作與交流達成一致意向。
同時,雙方將共同啟動電動船舶安全規(guī)范的研究和制修訂工作,建立從電池單體、模塊、電池管理系統(tǒng)到電池系統(tǒng)的安全規(guī)范體系,促進鋰電池水上安全應用的健康、持續(xù)發(fā)展。
資料顯示,寧德時代已經(jīng)攻克了船用鋰電池安全、長續(xù)航、大功率、長壽命等技術(shù)難題,采用符合IP67以上防護等級的電池包,有效規(guī)避水汽、鹽霧及粉塵引發(fā)的安全風險,滿足全生命周期內(nèi)的IP等級要求。
星盈科技、風帆等企業(yè)也正在進行船用鋰電池的相關(guān)測試。按照1.5—2年的驗證周期,兩年后船用電池市場將有更多的企業(yè)進入。
目前,船用鋰電池必須通過中國船級社(CCS)及其授權(quán)機構(gòu)的資質(zhì)認證,且CCS只認定方形磷酸鐵鋰。其中,內(nèi)河、內(nèi)湖的短距離運輸船、觀光船、輪渡船等小噸位船舶以純電動為主,大噸位長途商用船則以油電混動技術(shù)路線為主。中國船級社針對磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的檢驗,分別給出了磷酸鐵鋰電池船上應用安全技術(shù)要求和磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品檢驗要求。
同時,中國船級社對于船用電池安全還提出了電池的布置與安裝、電池管理系統(tǒng)基本功能要求;產(chǎn)品檢驗要求中還包括電池和電池管理系統(tǒng)的型式試驗和出廠試驗要求。
產(chǎn)業(yè)難點與瓶頸明顯
國家對于船舶動力電池的發(fā)展也極為重視。2019年7月9日,科技部在對十三屆全國人大二次會議第5889號建議的答復如下:
動力電池技術(shù)和產(chǎn)業(yè)水平的提升將快速推動交通電動化轉(zhuǎn)型進程,在道路交通、軌道交通和航空交通等相關(guān)領(lǐng)域的電動化技術(shù)研發(fā)和應用均得到高度重視。近年來,由于受環(huán)境保護、減少有害氣體排放等政策的影響,液化天然氣、鋰電池、燃料電池、太陽能、風能、岸電等清潔能源以及余熱發(fā)電等技術(shù)正在船舶上得到應用,船舶能源種類從以化石能源為主的局面逐漸向低碳化能源轉(zhuǎn)變。多種能源的接入推動了船舶動力系統(tǒng)朝著電氣化方向發(fā)展,未來船舶的能源種類將多種多樣,能源應用形式呈現(xiàn)多元化、混合化。
大功率純電池動力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等問題,將是純電池動力在船舶推廣應用的難題,需加強技術(shù)研發(fā),進行充分測試驗證,確保安全可靠應用和經(jīng)濟性??萍疾繉⒊掷m(xù)加強動力電池、燃料電池等關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),不斷深入開展交通電動化轉(zhuǎn)型研究,為交通領(lǐng)域節(jié)能減排和減少污染物排放提供科技支撐。
安全、循環(huán)及倍率方面綜合性能更優(yōu)的磷酸鐵鋰方形動力電池為主流。并且隨著未來磷酸鐵鋰電池應用在電動船舶領(lǐng)域的比例增多,產(chǎn)品的價格將會呈現(xiàn)下降趨勢。
有關(guān)機構(gòu)預測,電動船舶市場的發(fā)展整體呈現(xiàn)兩個階段,2018-2021年增速緩慢,2022-2025年增速加快。若電動船舶用鋰電池市場鋰電化滲透率達到50%,將帶動鋰電池市場90GWh以上的規(guī)模。
未來,船舶鋰電化趨勢將主要集中在沿江沿海城市渡船、觀光船;內(nèi)河貨船;港口拖船市場等,部分大中型船舶使用鋰電替代鉛酸,進而促進鋰電池船用化加速。
但是,當前船用電池檢測還停留在電芯級,檢測項目也與車載動力電池項目類似,船用電池完善安全規(guī)范體系和內(nèi)湖、內(nèi)江小型船舶市場規(guī)范性運營體系也需要進一步完善。(來料:電池聯(lián)盟)