电动船舶是由蓄电池等方式产生电力推进的船只,具有绿色环保、零污染、安全以及使用成本低等优点。目前,电动船舶主要应用于民用领域,以内河湖泊、内河和近海港口为主,从应用船型来看可分为汽车和客运轮渡、客船、港口拖船、港口船舶和近海船舶;从应用吨位上可分为500吨以下、500-2000吨、2000-5000吨、5000吨以上等。
电动船舶的主要优势
类型
简介
运营成本具备优势
纯电动船舶较常规柴油机船舶运营成本具有较大优势,以拖轮为例测算,纯电动船舶使用寿命30年内动力消耗可节省一条常规拖轮的造价
操纵性好
纯电动船舶的推进电机转速易于调节,螺旋桨采用全回转设计,在正反转各种转速下都能提供恒定的转矩,因此能得到最佳的工作特性
可靠性强
纯电力推进船舶使用多组电池组作为能源并互为备用,电池管理系统可以及时隔离故障组,不影响其它电池组正常供电
空间利用率高
传统船舶轴系长度往往占到船长的40%左右,纯电力推进的船舶替代传统的传动轴系、发电机、分油机、油柜、燃油锅炉等设备设施以及燃油管线,改善了机舱的布置,可以更加合理地利用机舱空间
环保性能佳
纯电力推进船舶大大减少船上振动和噪音,提高船员和乘客的舒适度且工作期间无大气污染物排放,也减少燃油对水域污染的可能性。电池到达使用寿命后,厂家可对废旧电池进行回收和集中处理
为船舶智能化发展提供路径
纯电动船舶摒除大量燃油机器设备,取而代之的是操控便捷、集成化智能化更高的电气设备,自动化程度高,更有利于实现“机驾合一”模式
电动船舶行业产业链图解
2、电动船舶在部分场景已具备成本优势
船舶全生命周期经济性维度对比情况
项目
燃油客船
电动客船
燃油集装箱船
电动集装箱船-3000吨
初始购置成本-动力系统主要设备(万元)
电池购置成本
-
360.0
660.0
电控系统购置成本
198.0
264.0
推进系统购置成本
28.8
38.4
小计
130.0
586.8
180.0
962.4
运营成本(万元/年)
油费/电价(元/L,元/kWh)
7.0
0.7
充换电服务费(元/kWh)
0.2
每公里耗油量/电量(L/km,kWh/km)
6.3
22.5
6.0
34.6
年运营天数
330
单船日运营里程(km)
80
100
年运营里程(km)
26400
33000
能源成本(万元/年)
116.4
53.5
138.6
102.8
维护费用(万元/年)
87.0
60.0
159.0
111.0
203.4
113.5
297.6
213.8
生命周期(年)
30
全生命周期成本(万元)
6232.7
4710.6
9108.0
8696.6
电动化收回增量成本周期(年)
5.1
9.3
3、国家及地方层面提升电动船舶支持力度
政策
部门
关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见
工信部等
2022年9月27日发布
加快发展电池动力船舶。加强船用动力电池、电池管理系统等技术集成和优化,推进高效节能电机、电力系统组网、船舶充换电等技术研究,提升船舶电池动力总成能力和安全性能,重点推动纯电池动力技术在中短途内河货船、滨江游船及库湖区船舶等应用。以货船为试点,开展标准化箱式电源换电技术研究与应用
减污降碳协同增效实施方案
生态环境部等
2022年6月10日成文
加快淘汰老旧船舶,推动新能源、清洁能源动力船舶应用,加快港口供电设施建设,推动船舶靠港使用岸电
“十四五”现代综合交通运输体系发展规划
国务院
2022年1月19日公开
推动内河船舶更多使用清洁能源,进一步降低交通工具能耗。持续推进港口码头岸电设施、机场飞机辅助动力装置替代设施建设,推进船舶受电设施改造,不断提高岸电使用率
中华人民共和国长江保护法
全国人大
2020年12月26日通过
国务院和长江流域县级以上地方人民政府对长江流域港口、航道和船舶升级改造,液化天然气动力船舶等清洁能源或者新能源动力船舶建造,港口绿色设计等按照规定给予资金支持或者政策扶持。国务院和长江流域县级以上地方人民政府对长江流域港口岸电设施、船舶受电设施的改造和使用按照规定给予资金补贴、电价优惠等政策扶持
内河航运发展纲要
交通运输部
2020年5月29日成文
加大新能源清洁能源推广应用力度。推广LNG节能环保船舶,探索发展纯电力、燃料电池等动力船舶,研究推进太阳能、风能、氢能等在行业的应用。推进船舶靠港使用岸电
交通强国建设纲要
中共中央、国务院
2019年9月印发
优化交通能源结构,推进新能源、清洁能源应用;严格执行国家和地方污染物控制标准及船舶排放区要求,推进船舶、港口污染防治
在地方政府层面,各省市相继出台一系列关于电动船舶、岸电设施等补贴政策,大力发展绿色船舶,进而实现船舶电动化数量的快速提升。。进入2023年,湖北省、上海市相继出台有关政策,其中在《上海市2023年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》中提到,新增和更新的苏州河游船、黄浦江游览船、轮渡客轮、公务用船全部采用纯电动船舶,工作应在年内完成。
省市
文件
上海市
上海市2023年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排
2023.4.24
积极推进内河船舶电动化发展,新增和更新的苏州河游船、黄浦江游览船、轮渡客轮、公务用船全部采用纯电动船舶;加快推进外港低压岸电设施标准化改造,年内争取全面完成
上海市交通节能减排专项扶持资金管理办法
2022.7.7
对于电动船舶项目,按照船舶动力系统成本(包括电池及电力推进系统)的30%予以补贴,其中营运客船给予40%的补贴,单船最高补贴额度不超过500万元
湖北省
湖北省支持绿色智能船舶产业发展试点示范若干措施
2023.3.8
从绿色智能船舶规模应用、配套基础设施建设、关键技术研发及科技成果转化、产业集聚发展、优化产业发展环境等5个方面推出16条措施,通过国家、省、市、县四级资金和创新政策牵引,支持湖北省内液化天然气、电池等绿色动力船舶和智能船舶研发、设计、制造、应用和配套
福建省
2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案
2022.4.13
对福建省电动船舶电池动力推进系统生产企业拓展市场,按交付电池动力推进系统价格的20%给予补助(不含配套省内船企),单套设备补助不超过200万元。对电动船舶制造企业,在电动船舶交付且运行一定里程后,按交付船舶(含新建和改造)电池动力推进系统价格的40%给予补助,其中省级首批次示范项目按60%给予补助,单船补助不超过1500万元
广州市
广州港口船舶排放控制补贴资金实施办法
2022.9.9
以电能为动力的新建或改造的广州籍珠江游船舶,按照船舶电动总功率及电池容量综合进行补贴。具体补贴标准为电动功率(P)每千瓦补贴0.3万元,电池容量(W)每千瓦时补贴0.136万元,每艘船舶最高补贴额度不得超过1000万元
关于印发广州港口船舶排放控制补贴资金管理办法的通知
2019.7.4
以液化天然气(LNG)或电能等清洁能源为动力的新增或改造的广州籍船舶,按照船舶动力系统成本(包括电池及电力推进系统)的30%予以补贴,其中珠江游船舶给予40%的补贴;每艘船最高补贴额度不得超过1500万元。船舶靠港期间使用岸电设施,均按照0.1元/度的优惠电价结算电费
湖南省
关于符合省统筹资金补助条件的水路客运公司化经营企业、拆解老旧客船、新建新能源客船公示
2019.9.23
新建太阳能及电力推进动力客船补助标准:主机总功率10KW及以下,单船补贴1.1万元/KW;主机总功率11KW至30KW,单船补贴1万元/KW;主机总功率31KW至50KW,单船补贴0.9万元/KW;主机总功率51KW至100KW,单船补贴0.8万元/KW;主机总功率100KW以上,单船补贴0.7万元/KW
深圳市
深圳市绿色低碳港口建设补贴资金管理暂行办法
2017.12.6
清洁能源动力船舶补贴:新增天然气或电力等清洁能源动力的深圳籍船舶,按船舶发动机成本的30%予以补贴,每艘船最高补贴额度不超过1500万元
4、电动船舶发展正提速,市场规模逐渐扩大
5、电动船舶渗透率将逐步提升,新建吨位数上升
但是,我国船舶整体锂电化渗透率仍然很低,截止2022年底仅为3.68%。长期来看,随着动力电池系统价格下降,我国电动船舶渗透率将逐步提升。而我国电动船舶行业新建吨位数上升,2021年增长到10.13万吨,预计2022年新建吨位数有望达18.26万吨。
6、电动船舶发展仍存在较多痛点,“政策护航”+“经济性提升”为主要解决路径
整体来看,我国电动船舶行业虽然快速发展,但仅能够在有局限的对经济性不敏感的场景开展渗透,其渗透率仍不足1%,主要原因是受初始投资高、经济性不足、里程焦虑等痛点影响。
我国电动船舶行业主要痛点分析
因此,为解决这些痛点,可以采用以下几点措施:如国家及地方层面继续加大对船舶电动化支持力度,推动示范先行,在适宜场景实现加速替代,并且降低初始投资,进一步提升经济性,将强有力的提高电动船舶行业市场需求空间。
我国电动船舶行业痛点解决路径
近年来,在宏观经济稳步增长以及政策的大力支持下,我国航空货运行业整体保持平稳增长。根据数据,2012-2023年我国民航货邮运输量由541.60万吨增长至735.40万吨,年复合增长率为2.8%。
近年我国冷链物流基础设施不断完善,冷库和冷藏车的数量都在稳步增长,这给医药冷链物流发展提供了有利支撑。数据显示,2023年我国冷藏车市场保有量达到43.2万辆,较上年增长4.97万辆,同比增长12.9%;冷库总量约为2.28亿立方米,较上年增长0.18亿立方,同比增长8.3%。
根据行业统计数据显示,2023年我国冷链物流总需求量约3.5亿吨,同比增长6.1%,显示出市场对于高效、安全的冷链物流服务有着强烈的需求。进入2024年,这一趋势继续得到强化,仅上半年,我国冷链物流需求总量就已达到2.2亿吨,同比增长4.4%;总收入为2779亿元,同比增长3.4%。
近年来,随着“双碳”战略目标持续推动以及治污攻坚战打响,新能源牵引车行业迎来快速发展,销量不断攀升,由2019年的69辆上升至2023年的18926辆,年均复合增长率达到306.96%。2024年上半年其销量继续延续爆发式增长态势,达到16007辆,相较2023年上半年同比增长188.62%。
根据数据显示,2023年,全国铁路营业里程15.9万公里,其中高铁营业里程4.5万公里;投产新线3637公里,其中高铁2776公里;铁路复线率为60.3%,电化率为75.2%;全国铁路路网密度165.2公里/万平方公里,比上年末增加4.1公里/万平方公里。
其中近年来受益于我国制造业转型升级、跨境电商和冷链物流市场的蓬勃发展等机遇,我国航空物流国际航线货邮运输量占比整体呈现上升态势。2012年我国国际航线货邮运输量为156.5万吨,占国内外航线总货邮运输量的比例为28.72%。到2023年,我国国际航线货邮运输量增长至278.99万吨,占比达到37.94%。