近年來(lái),隨著全球環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),海運(yùn)業(yè)造成的氣體排放(SOx、NOx、CO2、顆粒物等)已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注,IMO、歐盟等也不斷出臺(tái)相應(yīng)法規(guī),對(duì)各類(lèi)氣體排放進(jìn)行控制。電動(dòng)船舶由于可以大幅降低船舶廢氣排放,部分甚至可以實(shí)現(xiàn)零排放,其應(yīng)用規(guī)模迅速擴(kuò)大,有望成為未來(lái)發(fā)展重點(diǎn)。
目前,電動(dòng)船舶還沒(méi)有明確的概念。參考電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi),我們將電動(dòng)船舶分為純電動(dòng)船舶、柴電混合動(dòng)力船舶以及燃料電池船舶。就技術(shù)發(fā)展而言,燃料電池技術(shù)發(fā)展成熟度較低,目前已有船舶主要以實(shí)船試驗(yàn)為主,沒(méi)有商業(yè)化運(yùn)營(yíng)案例。從純電動(dòng)船舶和柴電混合動(dòng)力船舶來(lái)看,根據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球電動(dòng)船舶柴電混合動(dòng)力船舶為主,占總裝船量的80%以上,純電動(dòng)船舶占比較低。
電動(dòng)船舶市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
動(dòng)力電池技術(shù)及成本是制約電動(dòng)船舶大規(guī)模應(yīng)用的主要障礙。近年來(lái),得益于相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,以及電池價(jià)格的下降,加上環(huán)保要求的提高,電動(dòng)船舶得到更加廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。目前,全球已有在運(yùn)營(yíng)和訂單中的電動(dòng)船舶127艘,其中運(yùn)營(yíng)船舶53艘,計(jì)劃建造船舶74艘。目前,電動(dòng)船舶市場(chǎng)主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):
一、近十年來(lái)電動(dòng)船舶交船量大幅增長(zhǎng)
2008年以來(lái),隨著歐盟、IMO等組織船舶排放新法規(guī)的不斷實(shí)施,以及船舶電池、混合動(dòng)力技術(shù)的不斷成熟,電動(dòng)船舶市場(chǎng)認(rèn)可度不斷提升,裝船量大幅上升。根據(jù)現(xiàn)有船舶交付統(tǒng)計(jì),2008年之前,全球只有零星的電動(dòng)船舶交付,而2008之后,全球每年都有電動(dòng)船舶交付,且交付數(shù)量呈上升趨勢(shì)。根據(jù)現(xiàn)有訂單統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2018~2019年,全球電動(dòng)船舶將迎來(lái)交付爆發(fā)期,預(yù)計(jì)2018年交付27艘,2019年交付31艘,將超過(guò)全球現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)船舶總量。2020年之后,預(yù)計(jì)更多訂單會(huì)出現(xiàn)。
二、裝船船型以車(chē)客渡船等為主
從電動(dòng)船舶應(yīng)用船型上看,目前電動(dòng)船舶以車(chē)客渡船、客船為主,部分海工船也有一定的應(yīng)用。車(chē)客渡船由于有固定的航線,且停靠港均為人口稠密的港口地區(qū),對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響較大,因此是目前電動(dòng)船舶應(yīng)用的重要船型。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球擁有運(yùn)營(yíng)車(chē)客渡船18艘,占總運(yùn)營(yíng)電動(dòng)船舶數(shù)量的34%;手持訂單42艘,占手持訂單總數(shù)的57%。海工船由于運(yùn)營(yíng)工況變化較大,可以充分利用柴電混合動(dòng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì),因此也具有一定的應(yīng)用。從噸位上看,現(xiàn)有電動(dòng)船舶主要以5000噸以下中小型船舶為主,但應(yīng)用范圍已經(jīng)拓展到3萬(wàn)總噸的郵輪上。
三、建造和運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)主要集中在歐洲地區(qū)
從目前市場(chǎng)來(lái)看,電動(dòng)船舶的運(yùn)營(yíng)和建造市場(chǎng)主要集中在歐洲市場(chǎng)。由于歐洲在環(huán)保意識(shí)、法規(guī)以及技術(shù)方面走在前列,因此是電動(dòng)船舶的主要運(yùn)營(yíng)和建造市場(chǎng)。從運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)上看,挪威船東Fjord1、Norled、Torghatten Nord等市場(chǎng)占有率最高,其中Fjord1市場(chǎng)占有率最高,已經(jīng)建造和計(jì)劃建造的電動(dòng)船舶27艘,占比20%以上。從建造市場(chǎng)上看,挪威Havyard Leirvik船廠,土耳其Tersan、Cemre船廠,其中Havyard Leirvik建造量最大,市場(chǎng)份額達(dá)到13%。
主要電動(dòng)船舶重點(diǎn)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
一、建造商—Havyard Leirvik
Havyard Leirvik成立于1976年,隸屬于挪威Havyard集團(tuán),主要建造海工船和渡船。Havyard集團(tuán)旗下業(yè)務(wù)涵蓋船舶設(shè)計(jì)、建造、控制系統(tǒng)、船上水產(chǎn)處理系統(tǒng)等,公司在挪威、秘魯、巴西、波蘭、克羅地亞、土耳其和中國(guó)有分支機(jī)構(gòu)。
Havyard Leirvik是電動(dòng)船舶的主要建造商,目前已經(jīng)交付電動(dòng)船舶4艘,并有13艘手持訂單。同時(shí),公司還是柴電混合推進(jìn)系統(tǒng)的集成商,可以提供推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電力計(jì)算、項(xiàng)目管理、咨詢等方面的服務(wù)。其混合動(dòng)力船舶的主要船東為Fjord1。
二、運(yùn)營(yíng)商—挪威Fjord1
目前挪威渡輪和客輪市場(chǎng)上有Fjord1、Torghatten、Norled和Boreal Transport這4家公司,而Fjord1是挪威輪渡業(yè)務(wù)的領(lǐng)頭羊,擁有50%的市場(chǎng)份額。為了在不斷變化的輪渡行業(yè)中具有競(jìng)爭(zhēng)力,F(xiàn)jord1致力于綠色技術(shù)在輪渡行業(yè)的應(yīng)用,近年來(lái),F(xiàn)jord1公司建造了大量混合動(dòng)力渡船。
2017年6月,F(xiàn)jord1在Havyard Ship Technology船廠下單訂造5艘新渡船,合同總價(jià)值超過(guò)10億挪威克朗(約合1.17億美元)。2018年3月,F(xiàn)jord1在Havyard集團(tuán)和Cemre船廠下單訂造7艘電池動(dòng)力渡船,總價(jià)值約為12億挪威克朗(約合1.4億美元)。這些電池動(dòng)力渡船將由Havyard集團(tuán)旗下設(shè)計(jì)公司進(jìn)行設(shè)計(jì),利用基于電力推進(jìn)的零排放和低排放技術(shù)。
三、電池廠商—加拿大Corvus Energy
目前,電動(dòng)船舶最主要的電池提供商為加拿大Corvus Energy,其占有44%以上的市場(chǎng)份額,基本處于壟斷地位。其他的電池供應(yīng)商還包括EST-Floattech、Norwegian Electric、PBES、Westcon P&A等。
Corvus Energy公司成立于2009年,總部位于加拿大。公司在加拿大溫哥華擁有200MW產(chǎn)能的半自動(dòng)化工廠,并正在挪威卑爾根建設(shè)400MW產(chǎn)能的全自動(dòng)化電池工廠,預(yù)計(jì)2019年夏季完工。公司的鋰聚合物電池模塊已經(jīng)獲得DNV GL,LR、ABS三大船級(jí)社認(rèn)證。
目前,Corvus Energy參與的船舶項(xiàng)目已經(jīng)超過(guò)了140個(gè),總安裝功率超過(guò)了100兆瓦時(shí),運(yùn)營(yíng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)200萬(wàn)個(gè)小時(shí)。其為全球最大的混合動(dòng)力拖船Prinsesse Benedikte提供的電池系統(tǒng)容量高達(dá)2.6MWh,全船僅依靠電池系統(tǒng)可以續(xù)航30分鐘。
綠色環(huán)保是船舶發(fā)展永恒的主題。目前,歐洲由于在理念和技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì),在電動(dòng)船舶方面已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展期。而近年來(lái),我國(guó)也加大了對(duì)環(huán)保的重視,對(duì)船舶柴油機(jī)廢氣排放提出了新的要求。2018年7月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》,提出推進(jìn)船舶柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)并擴(kuò)大排放控制區(qū);交通運(yùn)輸部也發(fā)布了《船舶排放控制區(qū)調(diào)整方案(征求意見(jiàn)稿)》,要求擴(kuò)大排放控制區(qū)范圍,逐步提高排放標(biāo)準(zhǔn)。
目前,我國(guó)已經(jīng)有電動(dòng)船舶的建造和應(yīng)用案例。如廣船國(guó)際有限公司建造的2000噸級(jí)電動(dòng)自卸船,整船電池容量約為2400kWh,滿載情況下可續(xù)航80公里;上海瑞華集團(tuán)改造的500噸級(jí)純電動(dòng)貨船,充滿1次可航行50個(gè)小時(shí),航程可達(dá)500公里;長(zhǎng)江船舶設(shè)計(jì)院接獲的純電池動(dòng)力客船設(shè)計(jì)項(xiàng)目,該船總長(zhǎng)100m,主要用于旅游航線;上海復(fù)興船務(wù)和711所共同打造了國(guó)內(nèi)首制柴電混合動(dòng)力拖輪。
因此,未來(lái)一段時(shí)間,我國(guó)電動(dòng)船舶市場(chǎng)或?qū)⒂瓉?lái)快速發(fā)展期。目前來(lái)看,電動(dòng)船舶應(yīng)用領(lǐng)域主要在以下幾個(gè)方面。一是沿江沿海城市渡船、觀光船。目前,我國(guó)渡船保有量較大,僅上海、廣州兩大城市的內(nèi)河客輪都超過(guò)100艘,部分渡船年限較長(zhǎng),隨著內(nèi)河船淘汰更新,其有可能選用電動(dòng)船舶替代。二是內(nèi)河貨船。長(zhǎng)江、珠江是我國(guó)交通最為繁忙的兩大水系,內(nèi)河貨船數(shù)量保有量超過(guò)10萬(wàn)艘,部分船齡較大,即將進(jìn)入更新?lián)Q代周期。在新環(huán)保法規(guī)的影響下,部分船舶有更新為電動(dòng)船舶的需求。三是港口拖船市場(chǎng)。我國(guó)擁有世界最為繁忙的港口,港作拖輪保有量超過(guò)300艘,而拖輪的多變工況較為適合電動(dòng)船舶的應(yīng)用。