电动船舶，内河航运转型的“绿色推手”

近日，天津市河北区天石舫码头，随着一声汽笛声响起，海河游船“人民号”新能源船开启首航，标志着天津市内河水上旅游运输业进入了绿色清洁能源的全新时代。

内河航运是我国综合运输体系中的重要组成部分, 具有航道里程长、船舶数量大、货运能力强等特点。虽然目前我国内河航运90%以上船舶采用传统柴油驱动，但近年来，交通领域绿色转型已成趋势，航运业正逐步将绿色发展指向电动船舶。当前我国内河航运已具备电动化的基本条件，加速推动内河船舶电动化改造对于推进内河航运绿色转型意义重大。

政策倒逼转型

电动船舶是方向

根据国际海事组织环境规则，2020年起，船用燃料含硫量在公海需低于0.5%，近海区需低于0.1%。各国与船舶大气污染有关的环保法律、法规都在密集出台，很多国家港口已实施严格的船舶排放标准，倒逼船舶制造转型。

在我国内河上航行的有不少还是船龄老、船型旧、吨位小的船舶，这些船舶多使用技术落后的柴油发动机，甚至使用劣质的燃料油。2018年7月，国务院发布的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》中提出，推进船舶柴油机排放标准升级并扩大排放控制区;交通运输部发布的《船舶排放控制区调整方案》提出，对全国沿海及长江干线通航水域进行排放控制，提出自2020年1月1日起，船舶在沿海控制区内航行应使用硫含量不大于0.5%的船用燃油，靠岸停泊期间不大于0.1%，内河控制区应按照《大气污染防治法》要求使用合规燃油，船舶可采用尾气后处理、清洁能源、岸电等替代措施。迫于环保压力，内河船舶绿色转型迫在眉睫。

近年来，我国在船用燃料市场大力推动液化天然气(LNG)动力船，但有专家预测，2025年这种船型前将面临燃料紧缺、成本上涨等问题。而电动船舶具有绿色环保优点，可以实现零排放，同时兼具安全便利、推进效率高、使用成本低等优势，且不会出现柴油泄露等问题，是内河航运绿色转型的有效选择。近年来我国纯电动船舶不断提高自主研发能力，突破多项关键技术，达到世界先进水平，在客船、渡船、公务船和散货船等船型均有示范应用，并取得较好的示范效果。

2018年交通运输部《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》提出：鼓励淘汰20年以上的内河航运船舶。按此估算，我国目前约10%的内河船舶需要淘汰，若全部更新为电动船舶，将有1万艘左右的市场需求，替换市场前景可期。

电动化条件初步具备 仍有障碍需突破

目前内河航运初步具备电动化条件，但还有四大障碍需突破。

从技术层面来看，电动船舶核心技术有突破性创新，但仍需持续改进。电池方面，动力电池是电动船舶核心部件，磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方面优势成为现阶段船舶动力电池的最优选择，目前诸多船用电池厂家的磷酸铁锂动力电池产品已通过实验测试，获得了中国船级社认可证书，且充放电倍率达到20C，充放电倍率的提高使船舶启动加速及动力操控性更好，已经具备了进行实船推广应用的技术条件。但与电动车电池类似，电动船舶电池的续航里程、充电速度等仍需持续改进。

近年来电动船舶无轴轮缘推进技术、船舶电力系统组网技术、以及船舶电力推进直流组网技术、大功率电力并网技术等关键技术相继获得了突破。但在锚地跨船供电技术方面仍面临安全挑战，江中抛锚自泊船舶电力供应技术也需攻克，电动船舶与岸电间的充电连接也比较费时费力。

政策层面，国家支持产业发展，但初期经济性不足。政策层面对船舶电动化给予了大力支持，尤其是在岸电建设方面。2018年，交通运输部发文要求加快研究纯电动货船，实现电动货船靠泊接用岸电并进行充电，提出到2020年底前实现全国主要港口50%以上已建的集装箱、客滚、邮轮、3千吨级以上客运和5万吨级以上干散货专业化泊位具备向船舶供应岸电能力的目标。

但到目前为止，船舶电动化仍存在经济性不足。一方面是因为电动船舶建造成本高，受动力电池成本影响，纯电动船在造船初期比传统燃油船的投资高20%—30%，另外锂电池寿命一般为10年，而船舶寿命周期为30年，期间更换电池成本比较高;另一方面电动船舶运营成本尚未降低，岸电电价优势不明显，港口电价约为1.0—1.7元，而提供相同电能所耗费的燃油成本也基本在这个范围，降低了电动船舶的应用动力。

从市场来看，市场已开始萌芽，但商业模式尚不清晰。据统计，截止到2019年5月份，全球运营中和拟建造电动船舶数量为155艘，包括营运中的船舶有75艘，拟建造船舶80艘，近两年将迎来交付爆发期。

欧洲是电动船舶的主要市场，挪威、土耳其是欧洲最大的建造和运营市场，船型以5000吨以下中小型车客渡船为主，但应用范围目前已经拓展到3万总吨的邮轮上。

国内市场来看，我国已建造的内河电动船舶20余艘。自2015年起，我国研制的500吨级、2000吨级纯电动运货船成功运行在长江、珠江水域，填补了世界同吨位内河纯电动散货船的空白，标志着我国内河水运开启了电力驱动的新时代，成为业界绿色水运转型的典范。

2018年以来，京杭大运河首条千吨级纯电动运输船项目、50米纯电池动力客船设计项目等纷纷开建。目前电动船舶商业模式尚不成熟，多采用裸船销售/电池租赁的运营模式，这缓解了部分整船销售的高成本问题，但提供船舶动力电池技术和电池租赁的企业较少，尚未形成规模，另外电动船舶产业发展缺乏成熟的运维、管理、服务模式。

管理层面，相关企业开始布局，但管理体系亟需跟上。近年来，上海瑞华、中船重工等造船企业纷纷开始设计制造电动船舶，宁德时代、比亚迪、亿纬锂能等动力电池企业也纷纷布局电动船舶领域，在船舶动力电池技术产品开发、标准制定、产业化布局等方面进行了实质性探索，荷兰储能和电池公司LithiumWerks也将在浙江投资建设锂电工厂。目前来看，统筹推进电动船舶方面的顶层设计不够，船舶制造商与动力电池核心部件企业、港口岸电运营企业等缺乏联动;标准体系不完善，电动船舶技术标准体系尚未建立，船舶与岸电互联互通的标准不完善，船岸通信接口标准不一致，纯电动船舶的充电设备仍是“一船一策”;推动电动船舶产业发展的法规制度缺失，造成电动船舶发展无法可依。

强化技术攻关 探索商业模式

要让内河电动船舶的发展实现突破，笔者建议从可从以下几方面入手：

首先，要继续提高动力电池性能，提升船用磷酸铁锂电池安全性、可靠性，攻破高续航能力、长寿命等难题;鼓励多种锂离子电池技术并存，研发磷酸铁锂、三元锂、碳酸锂、镍酸锂等多种类型锂离子电池在船舶动力系统的应用，优先发展经济型的混合电推系统，以加速形成电动船舶市场规模;加大产学研合作，深入研发大容量电动船舶设计、岸电接驳及快速充电系统成套技术;研究锚地跨船安全供电技术和江中抛锚自泊船舶电力供应技术，有条件的情况下研究电动船舶无线充电技术。

其次，国家应大力支持，完善配套设施建设。充分运用财政、税收、环保政策引导和扶持电动船舶产业，鼓励航运界积极采用纯电动推进系统;电动船舶推进初期可以参照电动汽车的模式进行财政补贴，如建造补贴、行驶里程补贴、碳排放交易补贴等，另外实施岸电建设补贴和充电补贴以降低岸电建造成本和使用价格;完善配套设施建设，推动水上服务区优先规划建设充、换电站，制定优惠政策吸引第三方投资主体参与换电站的投资建设;推动电力供应商研发更新更好的输电网络和技术，以解决电动船舶发展带来的用电需求不断增加问题。

第三，开展试点示范，探索商业模式。划定特殊水源保护水域(航区)只能运营纯电池推进船舶，选择重点水域、重点船型开展试点示范，包括长江、珠江等内河货船保有量大的水域，上海、广州两大城市渡船、观光船保有量大的地区，港口拖轮等开展电动化试点示范;推动中船重工等国有企业优先发展纯电动船舶引领船舶制造业转型。通过实体工程的运作吸引更多投资主体，逐步探索电动船舶及岸电设施运营的商业模式，推动船舶动力电池租赁产业发展，探索除电池租赁模式以外的适合电动船舶产业快速发展的整船/融资租赁模式，通过“互联网+”模式构建成熟的运维、管理、服务模式。

第四，完善管理体系，建立标准法规。可以加强顶层设计，国家制定统筹推动电动船舶创新发展的指导意见，凝聚船舶制造骨干企业、港口岸电运营企业、信息通信领军企业、互联网龙头企业、重点科研单位和高等院校、金融机构等多方力量，共同组建电动船舶创新发展平台，形成发展合力，共同推动电动船舶产业发展;完善法律法规、产品监管和信息安全体系框架，保证电动船舶新产业发展的基础安全;借鉴国际海事组织(IMO)、国际船级社协会(IACS)等相关国际组织的技术发展趋势，制定符合我国电动船舶产业发展的技术标准体系，在电动船舶的总体性、安全性、经济性、续航性、产业链完整性等方面设立门槛，推动形成统一的充电标准、通信标准、电池标准等技术标准体系，完善岸电接口及设施检验等标准规范的建立。

(新媒体责编：zfy2019)