广州船舶及海洋工程设计研究院 2000吨级电动船完成试航 煤道上迎“海上特斯拉”
原标题:2000吨级电动船完成试航 煤道上迎“海上特斯拉”
本报记者 叶 青
新能源电动船添重量级新军。去年11月,世界第一艘千吨级纯电池推动载重船舶在广州整体吊装下水,填补了世界同吨位内河双电驱动散货船的空白。科技日报记者近日从广州发展瑞华新能源电动船有限公司获悉,该电动船近日在珠江水道沙角在龙穴水域完成了试航,顺利完成了各项试验,现正进行涂装等收尾工作,预计春节后即可投入内河煤炭运输航线。
同时该公司还在做进一步研究试验,开发不同种类的船型和更大吨位的电动船。
此艘“中国造”的纯电动货船有何技术创新之处?它的出现是否表明着未来货船的发展形态呢?
填补世界同吨位空白
这艘由广州发展瑞华新能源电动船有限公司投资研发的世界首艘2000吨级新能源电动船总长70.5米,型宽13.9米,型深4.5米,设计吃水3.4米。
该船突破普通运输船舶使用燃油、燃气作为动力的局限,采用高性能锂电池作为全船的动力源。船上安装有重达26吨的超级电容+超大功率的锂电池,整船电池容量约为2400千瓦/时,相当于约30—50台电动汽车电池容量。船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时,续航力可达80公里。
“本船充电时间仅需2.5小时,完成整船货物装卸时间大约也是2小时左右。当它停靠码头装卸货物时,可同步充电,充电过程不耽误船舶工作。”该公司总经理严晓军说。
此船在航行全程不消耗燃油,碳、硫等废气污染物及PM2.5颗粒实现零排放,入级中国船级社并达到《内河绿色船舶规范》绿色船舶Ⅲ最高等级标准,将来可推广到内河的各种船型上,包括散货船、集装箱船、观光旅游船、客轮、交通轮、渡轮等。
该船建成填补了世界同吨位内河双电驱动散货船的空白,在研发过程中也形成了多项电动船专利技术。
据船舶设计方杭州现代设计公司黄佳林董事长介绍,该船拥有“五个第一”:
世界上第一艘全部采用锂电池为动力;
世界第一艘采用直翼舵桨为推进系统,与以螺旋桨为推进的传统内河船舶相比,推进效率更高;
国内第一艘采用新型轻型移动式货舱盖,以及国内第一艘采用封闭式卸煤输送系统的自卸式运煤船,分别解决了运煤船运输、卸煤过程中煤粉尘污染环境的问题;
国内第一艘具有绿色Ⅲ标志的内河大型运煤船,绿色Ⅲ是绿色船舶的最高等级,该电动船创下了内河船舶拿到此指标的先例。
“‘五个第一’,更多是强调创新,对内河水路运输散货船的技术革命,以实现内河船舶的绿色节能环保,践行新发展理念。”严晓军说。
攻克电池技术难题
世界首创背后有艰辛。该船在设计上突破大容量新能源电动船舶设计、岸电接驳及快速充电系统的成套技术难点,其双电管理系统瞬态响应性能优异,能量回收高效,船舶动力强劲。
“为了这个技术,研发过程团队攻克了很多难关。”严晓军表示,以电池为动力的千吨级的纯电动船属于世界首创,尚没有相关的技术管理规范。中国船级社武汉规范研究所一边制订规范报上级部门及时形成标准,一边抓紧电动船的设计图纸,逐个解决技术难题。
挑战最大的是大容量、超大数量的单体电池如何应用到大吨位的船舶上。电动船的电池管理系统以及船舶推动设备的控制系统要求特别高。团队经过数年的研究,在500吨的旧散货船上不断试验,形成了比较完善的电动船动力管理系统。所有这些,为今天这艘2000吨级的新能源电动船的成功研制奠定了基础。
“纯电动船能否实现取决于电池关键技术能否取得突破。一般电池体积大且重,如果整艘船装满电池,没有装货的空间,不现实。电池量少,又无法跑远。十多年前业界已有人开始研发电动船,但苦于无法解决电池问题而搁浅。”华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系吴家鸣教授说,此艘纯电动船的出现在于电池技术取得重大突破,虽然重26吨,但相比传统电池量已减少一大半。
包括广东