锂电应用新市场！船舶电动化大势所趋 磷酸铁锂电池为最优选择

从嘉兴市港航管理服务中心获悉，近日嘉兴南湖景区首艘锂电池动力游船在嘉兴市伟佳船舶有限公司正式开工建设。

图片来源：嘉兴港航管理服务中心

此次建造的锂电池动力游船采用磷酸铁锂电池，据知情人士透露，可能由国轩高科提供配套，但具体情况尚未可知。目前工程方面，前期已完成船舶设计，接下来开始动工建造，预计明年3月底完工。据了解，该船最大船长11.75米，设计水线长11.16米，最大宽度2.65米，型深1米，设计吃水0.55米，客位20座，设计航速8公里/小时，连续航行时间8小时。

全球交通领域新能源转型已是大势所趋，航运业正逐步将绿色发展指向电动船舶。传统的装配柴油机动力系统的船舶技术等级低，航行和进港过程产生大量的油污水和有害气体及颗粒物，且噪音污染严重，对水域生态环境造成严重影响。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。

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约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。

公开市场数据显示，电动船舶市场的爆发点出现在2018年，2019年则以成倍的速度继续发展壮大，这与我国锂电池产业获得长足进步的时间节点相契合。具体如下图所示：

图：近40年电动船舶建造情况

现阶段，锂电池只运用在少量混合动力型船舶上，超过5000吨级的中大型船舶完全锂电化难度较大，未来将成逐年递增趋势。 数据显示，2016年国内电动船的市场规模已达到56.3亿，预计到2021年规模将扩展到96.3亿，到2024年，全球电动船舶市场规模预计将达450多亿元。船舶电动化带来的锂电池需求有望从今年开始进入快速增长期，预计2025年电动船舶对锂电池的需求量将超过35GWh。

随着近两年财政补贴的大幅退坡，以及动力电池行业技术的持续进步，企业降本需求日益迫切，磷酸铁锂重新活跃在大众视野中。今年以来，磷酸铁锂电池在乘用车市场回暖，以及在储能、船舶、通信基站等领域也达到了爆发。

电池层面，动力电池是电动船舶核心部件，磷酸铁锂电池具有良好安全性、长循环性能，良好的高温稳定性以及较低的成本。业内人士表示，磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方优势成为现阶段船舶动力电池的最优选择。而基于安全性和经济性，近年磷酸铁锂动力电池及BMS电池管理系统发展迅速，充放电倍率的提高使船舶启动加速及动力操控性更好，已经具备了在船舶上推广应用的技术条件。

目前用于电动船舶的磷酸铁锂电池系统能量密度得到大幅提升，单体能量密度可达160Wh/kg。而且，磷酸铁锂电芯价格也已经下降至0.6元/Wh，在船舶应用领域已具备经济性。

不过，虽然船舶用磷酸铁锂电芯与新能源车用磷酸铁锂电芯几无差别，但是船舶锂电池系统要求较高，对安全、消防系统要求都比车用高。船用动力电池系统要求具备安全、循环及倍率方面的综合性能，目前船用锂电池必须通过中国船级社（CCS）及其授权机构的资质认证。目前国内市场的船用锂电池，基本都是磷酸铁锂。据了解，目前国内已有宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、鹏辉能源、星盈科技5家电池企业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（CCS）型式认可证书。此外，按照1.5-2年的验证周期，两年后船用电池市场将有更多的企业进入，届时电动船舶市场将进一步增长。

随着行业竞争持续加剧，而市场的低迷将导致部分企业出现盈利危机，一部分不具有核心竞争力的企业将加速出局，而对排名靠前的企业来说，必须要继续加码研发以获取更多的市场份额！事实上，已经有电池巨头开始布局新领域，其中就包括电动船舶领域。

当前宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、鹏辉能源、星盈科技、安驰科技等大批磷酸铁锂电池企业都在积极布局电动船舶领域，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，但已取得CCS通行证的5家企业将有望成为电动船舶市场的有力竞争者。

宁德时代方面：2020年4月，宁德时代成为国内首家通过中国船级社最新检测指南《纯电池动力船舶检验指南》认可和检验（包括电芯、电池包、电池管理系统）的动力电池企业。今年以来，仅搭载宁德时代电池的下水船舶已达到5艘，包括中国首艘油电混合动力海上双体邮轮“大湾区一号”、海上公务船“深海01”、国内最大海洋综合科考实习船——“中山大学”号、珠江游纯电动游船主船体、高端旅游船“闽江之星”号。

目前，宁德时代先后与中国船级社武汉规范研究所、美国船级社共同开发船舶锂电池系统，并从长江流域、苏州内河、新疆内湖等诸多水运纯电动游船、公务船配套动力电池，不断解锁各种水域。

国轩高科方面：10月13日，国轩高科获得中国船级社（CCS）颁发的“磷酸铁锂电池、电池管理系统”型式认可证书。这为国轩高科开拓船舶领域市场提供了有利条件。7月，配套国轩高科磷酸铁锂电池系统的秦皇岛36米电力推进休闲渔船投入使用；3月，国轩高科子公司上海国轩舞洋船舶科技有限公司获得了2020年首批3船套船舶动力锂电池系统订单。

亿纬锂能方面：在电动船舶领域“启航”较早的亿纬锂能，在2016年船用动力电池就获得了中国船级社CCS认证，并于2019年获得德国莱茵防爆认证。2018-2019年，亿纬锂能已交付200多艘电动船的动力电池系统，产品应用于各大景区画舫、沿江沿海渡船、观光船和内河货船、港口拖船、江海联运散货船等。亿纬锂能已和中船动力研究院共同推进新能源船舶的发展，与上海瀚舜船务合作的全球首批五千吨新能源散货船(Diamond 5K系列)项目也已正式启动。

今年以来，亿纬锂能“船舶速度”加快。4月初，亿纬锂能先后获得广州160客位“阔阔真公主号纯电动游船建造项目和280客位“蓝海豚游船”配套项目的配套订单；9月初，配套亿纬锂能动力电池的“雄安监测一号”完成交付；10月底，采用亿纬锂能的磷酸铁锂动力电池组的国内首艘纯电动拖轮在连云港正式开建。

鹏辉能源方面：作为国内首家生产锂铁电池的企业，鹏辉能源在国内最先拥有锂铁电池制造工艺技术的发明专利，目前其磷酸铁锂电池单体能量密度已突破200Wh/kg。近期，鹏辉能源投资20亿元的“绿色动力电池生产项目”正式开工，规划年产能4GWh，项目以方形磷酸铁锂产品为主，主要应用于储能和动力电池领域。

10月22日，鹏辉能源的产品“蓄电池磷酸铁锂电池”获得中国船级社型式认可证书。此前鹏辉能源在回答投资者提问时表示，“公司在电动船舶电池上有布局，请关注以后的相关公告。”通过CCS认证后，意味着鹏辉能源当前重点布局的方形磷酸铁锂电池项目有望在未来尽快应用于船舶领域。

星盈科技方面：9月25日，星盈科技两款磷酸铁锂电芯SLA45173184-155Ah 和 SLA3914895-50Ah获得了TUV南德颁发的TUV SUD认证证书。11月初，其“SLA45173184－150AH磷酸铁锂单体电池”拿下中国船级社型式认可证书，电动船舶领域将成为星盈科技继新能源汽车和储能之后的又一重要应用市场。

此外，动力电池巨头比亚迪也曾透露，有意涉足电动船舶领域。海外不少企业也已经对电动船舶市场虎视眈眈。如韩国三星SDI、荷兰储能和电池公司Lithium Werks、德国电池制造商Akasol AG等企业都在积极布局电动船舶市场。

巨大的市场预期下，船舶电动化市场需求虽大，但受制于行业瓶颈的企业想要分羹并不容易。

目前来看，船舶电动化仍需面对以下问题：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，船舶跟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；电动船舶产业发展缺乏成熟的运维、管理、服务模式。

此外，船舶电动化缺乏强有力的推动政策，主要以环保压力及绿色航运助推，而且电动船舶要携带电池量大，导致前期投入较高。

目前电动船舶产业和市场仍处于起步阶段，未来发展仍需要业界广大从业者不断努力。