電動船舶是內河航運綠色轉型的重要方向

霍婧

內河航運是我國綜合運輸體系中的重要組成部分，具有航道里程長、船舶數量大、貨運能力強等特點。目前，我國內河航運90%以上船舶采用傳統柴油驅動，對周邊大氣環境和水域造成了嚴重破壞。近年來，交通領域綠色轉型已成趨勢，航運業正逐步將綠色發展指向電動船舶，當前我國內河航運已具備電動化的基本條件，加速推動內河航運船舶電動化改造對于推進內河航運綠色轉型意義重大。

內河航運綠色轉型十分緊迫電動船舶是未來發展方向

內河航運污染排放大，加大治理任務緊迫。內河航運在我國經濟發展中扮演著重要的角色，主要以長江、珠江、京杭運河、淮河等為主。2018年，內河航道通航里程達到12.71萬公里，運輸船舶數量約12.43萬艘，凈載重量約1.3億噸，載客量約71.59萬客位，集裝箱箱位約33.81萬TEU。傳統內河船舶使用柴油發動機驅動，航行和進港過程產生大量的油污水和有害尾氣，尾氣中含有煙塵、氮氧化物、硫氧化物等有害物質，隨著內河運輸需求的不斷增加，污染排放物也在逐年上升。航運污染已成為繼機動車尾氣污染、工業企業排放之后第三大大氣污染源，近年來工業源和機動車輛排放得到了深入治理，這使船舶排放的影響進一步凸顯。

節能減排政策倒逼內河航運船舶綠色轉型。根據國際海事組織環境規則，2020年起，船用燃料含硫量在公海需低于0.5%，近海區需低于0.1%。各國與船舶大氣污染有關的環保法律、法規都在密集出臺，很多國家港口已實施嚴格的船舶排放標準，倒逼船舶制造轉型。我國內河航運擁有眾多船齡老、船型舊、噸位小的船舶，這些船舶多使用技術落后的柴油發動機，甚至使用劣質的燃料油。迫于環保壓力，內河航運船舶綠色轉型迫在眉睫。

借力電動船舶促內河航運綠色轉型是未來發展方向。近年來，我國在船用燃料市場大力推動液化天然氣動力船，但有專家預測，2025年前將面臨燃料緊缺、成本上漲等問題。電動船舶具有綠色環保優點，可以實現零排放，同時兼具安全便利、推進效率高、使用成本低等優勢，且不會出現柴油泄漏等問題，是內河航運綠色轉型的有效選擇。近年來，我國純電動船舶不斷提高自主研發能力，突破多項關鍵技術，達到世界先進水平，在客船、渡船、公務船和散貨船等船型均有示范應用，并取得較好的示范效果。目前，我國約10%的內河船舶需要淘汰，若全部更新為電動船舶，將有1萬艘左右的市場需求，替換市場前景可期。

航運初步具備電動化條件但四大障礙需突破

核心技術獲得突破，但仍需持續改進。電池層面，動力電池是電動船舶核心部件，磷酸鐵鋰電池以其高安全性、長壽命、低成本、性能均衡等多方面優勢，成為現階段船舶動力電池的最優選擇，目前諸多船用電池廠家的磷酸鐵鋰動力電池產品已通過實驗測試，獲得了中國船級社認可證書，已經具備了進行實船推廣應用的技術條件。但與電動車電池類似，電動船舶續航里程、充電速度等仍需持續改進。技術層面，近年來，電動船舶無軸輪緣推進技術，船舶電力系統組網技術，以及船舶電力推進直流組網技術，大功率電力并網技術等關鍵技術相繼獲得了突破。但在錨地跨船供電技術方面仍面臨安全挑戰，江中拋錨自泊船舶電力供應技術也需攻克，電動船舶與岸電間的充電連接也比較費時費力。

國家支持產業發展，但初期經濟性不足。政策層面對船舶電動化給予了大力支持，尤其是在岸電建設方面。2018年，交通運輸部提出，到2020年底前實現全國主要港口50%以上已建的集裝箱、客滾、郵輪、3000噸級以上客運和5萬噸級以上干散貨專業化泊位具備向船舶供應岸電能力的目標。據統計，截至2018年6月底，全國已建成岸電設備2400余套，覆蓋泊位3200多個，主要港口以及排放控制區內港口岸電設施覆蓋率達40%。目前來看，船舶電動化仍存在經濟性不足。一是建造成本高，受動力電池成本影響，純電動船在建船初期比傳統燃油船的投資高20%～30%，另外鋰電池壽命一般為10年，而船舶壽命周期為30年，期間更換電池成本比較高。二是運營成本尚未降低，岸電電價優勢不明顯，港口電價約為1.0～1.7元，而提供相同電能所耗費的燃油成本也基本在這個范圍，降低了電動船舶的應用動力。

市場開始萌芽，但商業模式尚不清晰。統計顯示，截止到2019年5月份，全球運營中和擬建造電動船舶數量為155艘，包括營運中的船舶有75艘，擬建造船舶80艘，近兩年將迎來交付爆發期。歐洲是電動船舶的主要市場，挪威、土耳其是歐洲最大的建造和運營市場，船型以5000噸以下中小型車客渡船為主，但應用范圍已經拓展到3萬總噸的郵輪上。國內市場來看，我國已建造的內河電動船舶約20余艘，自2015年起，我國研制的500噸級、2000噸級純電動運貨船成功運行在長江、珠江水域，填補了世界同噸位內河純電動散貨船的空白，標志著我國內河水運開啟了電力驅動的新時代，成為業界綠色水運轉型的典范。但目前，電動船舶商業模式尚不成熟，多采用裸船銷售/電池租賃的運營模式，這緩解了部分整船銷售的高成本問題，但提供船舶動力電池技術和電池租賃的企業較少，尚未形成規模。

相關企業開始布局，但管理體系亟需跟上。近年來，上海瑞華、中船重工等造船企業紛紛開始設計制造電動船舶，動力電池企業寧德時代、比亞迪、億緯鋰能等紛紛布局電動船舶領域，在船舶動力電池技術產品開發、標準制定、產業化布局等方面進行了實質性探索。目前來看，統籌推進電動船舶方面的頂層設計不夠，船舶制造商與動力電池核心部件企業、港口岸電運營企業等缺乏聯動;標準體系不完善，電動船舶技術標準體系尚未建立，船舶跟岸電互聯互通的標準不完善，船岸通信接口標準不一致，純電動船舶的充電設備仍是“一船一策”;推動電動船舶產業發展的法規制度缺失，造成電動船舶發展無法可依。

電動化的四大著力點

強化技術攻關，持續提升性能。一是繼續提高動力電池性能，提升船用磷酸鐵鋰電池安全性、可靠性，攻破高續航能力、長壽命等難題;鼓勵多種鋰離子電池技術并存，研發磷酸鐵鋰、三元鋰、碳酸鋰、鎳酸鋰等多種類型鋰離子電池在船舶動力系統的應用，優先發展經濟型的混合電推系統，以加速形成電動船舶市場規模;二是加大產學研合作，深入研發大容量電動船舶設計、岸電接駁及快速充電系統成套技術;三是研究錨地跨船安全供電技術和江中拋錨自泊船舶電力供應技術，有條件的情況下研究電動船舶無線充電技術。

國家大力支持，完善配套設施建設。一是充分運用財政、稅收、環保政策引導和扶持電動船舶產業，鼓勵航運界積極采用純電動推進系統。二是實施補貼政策，電動船舶推進初期可以參照電動汽車的模式進行財政補貼，如建造補貼、行駛里程補貼、碳排放交易補貼等，另外實施岸電建設補貼和充電補貼以降低岸電建造成本和使用價格。三是完善配套設施建設，推動水上服務區優先規劃建設充、換電站，制定優惠政策吸引第三方投資主體參與換電站的投資建設。四是推動電力供應商研發更新更好的輸電網絡和技術，以解決電動船舶發展帶來的用電需求問題。

開展試點示范，探索商業模式。劃定特殊水源保護水域（航區）只能運營純電池推進船舶，選擇重點水域、重點船型開展試點示范，包括長江、珠江等內河貨船保有量大的水域;上海、廣州兩大城市渡船、觀光船保有量大的地區;港口拖輪等開展電動化試點示范;推動中船重工等國有企業優先發展純電動船舶引領船舶制造業轉型。通過實體工程的運作吸引更多投資主體，逐步探索電動船舶及岸電設施運營的商業模式，推動船舶動力電池租賃產業發展，探索除電池租賃模式以外的適合電動船舶產業快速發展的整船/融資租賃模式，通過“互聯網+”模式構建成熟的運維、管理、服務模式。

完善管理體系，建立標準法規。一是加強頂層設計，國家制定統籌推動電動船舶創新發展的指導意見，凝聚船舶制造骨干企業、港口岸電運營企業、信息通信領軍企業、互聯網龍頭企業、重點科研單位和高等院校、金融機構等多方力量，共同組建電動船舶創新發展平臺，形成發展合力，共同推動電動船舶產業發展。二是完善法律法規、產品監管和信息安全體系框架，保證電動船舶新產業發展的基礎安全。三是借鑒國際海事組織和國際船級社協會等相關國際組織的技術發展趨勢，制定符合我國電動船舶產業發展的技術標準體系，在電動船舶的總體性、安全性、經濟性、續航性、產業鏈完整性等方面設立門檻，推動形成統一的充電標準、通信標準、電池標準等技術標準體系，完善岸電接口及設施檢驗等標準規范的建立。