電動(dòng)船舶是內(nèi)河航運(yùn)綠色轉(zhuǎn)型的重要方向

霍婧

內(nèi)河航運(yùn)是我國(guó)綜合運(yùn)輸體系中的重要組成部分，具有航道里程長(zhǎng)、船舶數(shù)量大、貨運(yùn)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)90%以上船舶采用傳統(tǒng)柴油驅(qū)動(dòng)，對(duì)周邊大氣環(huán)境和水域造成了嚴(yán)重破壞。近年來(lái)，交通領(lǐng)域綠色轉(zhuǎn)型已成趨勢(shì)，航運(yùn)業(yè)正逐步將綠色發(fā)展指向電動(dòng)船舶，當(dāng)前我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)已具備電動(dòng)化的基本條件，加速推動(dòng)內(nèi)河航運(yùn)船舶電動(dòng)化改造對(duì)于推進(jìn)內(nèi)河航運(yùn)綠色轉(zhuǎn)型意義重大。

內(nèi)河航運(yùn)綠色轉(zhuǎn)型十分緊迫電動(dòng)船舶是未來(lái)發(fā)展方向

內(nèi)河航運(yùn)污染排放大，加大治理任務(wù)緊迫。內(nèi)河航運(yùn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要的角色，主要以長(zhǎng)江、珠江、京杭運(yùn)河、淮河等為主。2018年，內(nèi)河航道通航里程達(dá)到12.71萬(wàn)公里，運(yùn)輸船舶數(shù)量約12.43萬(wàn)艘，凈載重量約1.3億噸，載客量約71.59萬(wàn)客位，集裝箱箱位約33.81萬(wàn)TEU。傳統(tǒng)內(nèi)河船舶使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，航行和進(jìn)港過(guò)程產(chǎn)生大量的油污水和有害尾氣，尾氣中含有煙塵、氮氧化物、硫氧化物等有害物質(zhì)，隨著內(nèi)河運(yùn)輸需求的不斷增加，污染排放物也在逐年上升。航運(yùn)污染已成為繼機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染、工業(yè)企業(yè)排放之后第三大大氣污染源，近年來(lái)工業(yè)源和機(jī)動(dòng)車(chē)輛排放得到了深入治理，這使船舶排放的影響進(jìn)一步凸顯。

節(jié)能減排政策倒逼內(nèi)河航運(yùn)船舶綠色轉(zhuǎn)型。根據(jù)國(guó)際海事組織環(huán)境規(guī)則，2020年起，船用燃料含硫量在公海需低于0.5%，近海區(qū)需低于0.1%。各國(guó)與船舶大氣污染有關(guān)的環(huán)保法律、法規(guī)都在密集出臺(tái)，很多國(guó)家港口已實(shí)施嚴(yán)格的船舶排放標(biāo)準(zhǔn)，倒逼船舶制造轉(zhuǎn)型。我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)擁有眾多船齡老、船型舊、噸位小的船舶，這些船舶多使用技術(shù)落后的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，甚至使用劣質(zhì)的燃料油。迫于環(huán)保壓力，內(nèi)河航運(yùn)船舶綠色轉(zhuǎn)型迫在眉睫。

借力電動(dòng)船舶促內(nèi)河航運(yùn)綠色轉(zhuǎn)型是未來(lái)發(fā)展方向。近年來(lái)，我國(guó)在船用燃料市場(chǎng)大力推動(dòng)液化天然氣動(dòng)力船，但有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，2025年前將面臨燃料緊缺、成本上漲等問(wèn)題。電動(dòng)船舶具有綠色環(huán)保優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)零排放，同時(shí)兼具安全便利、推進(jìn)效率高、使用成本低等優(yōu)勢(shì)，且不會(huì)出現(xiàn)柴油泄漏等問(wèn)題，是內(nèi)河航運(yùn)綠色轉(zhuǎn)型的有效選擇。近年來(lái)，我國(guó)純電動(dòng)船舶不斷提高自主研發(fā)能力，突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到世界先進(jìn)水平，在客船、渡船、公務(wù)船和散貨船等船型均有示范應(yīng)用，并取得較好的示范效果。目前，我國(guó)約10%的內(nèi)河船舶需要淘汰，若全部更新為電動(dòng)船舶，將有1萬(wàn)艘左右的市場(chǎng)需求，替換市場(chǎng)前景可期。

航運(yùn)初步具備電動(dòng)化條件但四大障礙需突破

核心技術(shù)獲得突破，但仍需持續(xù)改進(jìn)。電池層面，動(dòng)力電池是電動(dòng)船舶核心部件，磷酸鐵鋰電池以其高安全性、長(zhǎng)壽命、低成本、性能均衡等多方面優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)階段船舶動(dòng)力電池的最優(yōu)選擇，目前諸多船用電池廠家的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池產(chǎn)品已通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，獲得了中國(guó)船級(jí)社認(rèn)可證書(shū)，已經(jīng)具備了進(jìn)行實(shí)船推廣應(yīng)用的技術(shù)條件。但與電動(dòng)車(chē)電池類(lèi)似，電動(dòng)船舶續(xù)航里程、充電速度等仍需持續(xù)改進(jìn)。技術(shù)層面，近年來(lái)，電動(dòng)船舶無(wú)軸輪緣推進(jìn)技術(shù)，船舶電力系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，以及船舶電力推進(jìn)直流組網(wǎng)技術(shù)，大功率電力并網(wǎng)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)相繼獲得了突破。但在錨地跨船供電技術(shù)方面仍面臨安全挑戰(zhàn)，江中拋錨自泊船舶電力供應(yīng)技術(shù)也需攻克，電動(dòng)船舶與岸電間的充電連接也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

國(guó)家支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但初期經(jīng)濟(jì)性不足。政策層面對(duì)船舶電動(dòng)化給予了大力支持，尤其是在岸電建設(shè)方面。2018年，交通運(yùn)輸部提出，到2020年底前實(shí)現(xiàn)全國(guó)主要港口50%以上已建的集裝箱、客滾、郵輪、3000噸級(jí)以上客運(yùn)和5萬(wàn)噸級(jí)以上干散貨專(zhuān)業(yè)化泊位具備向船舶供應(yīng)岸電能力的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年6月底，全國(guó)已建成岸電設(shè)備2400余套，覆蓋泊位3200多個(gè)，主要港口以及排放控制區(qū)內(nèi)港口岸電設(shè)施覆蓋率達(dá)40%。目前來(lái)看，船舶電動(dòng)化仍存在經(jīng)濟(jì)性不足。一是建造成本高，受動(dòng)力電池成本影響，純電動(dòng)船在建船初期比傳統(tǒng)燃油船的投資高20%～30%，另外鋰電池壽命一般為10年，而船舶壽命周期為30年，期間更換電池成本比較高。二是運(yùn)營(yíng)成本尚未降低，岸電電價(jià)優(yōu)勢(shì)不明顯，港口電價(jià)約為1.0～1.7元，而提供相同電能所耗費(fèi)的燃油成本也基本在這個(gè)范圍，降低了電動(dòng)船舶的應(yīng)用動(dòng)力。

市場(chǎng)開(kāi)始萌芽，但商業(yè)模式尚不清晰。統(tǒng)計(jì)顯示，截止到2019年5月份，全球運(yùn)營(yíng)中和擬建造電動(dòng)船舶數(shù)量為155艘，包括營(yíng)運(yùn)中的船舶有75艘，擬建造船舶80艘，近兩年將迎來(lái)交付爆發(fā)期。歐洲是電動(dòng)船舶的主要市場(chǎng)，挪威、土耳其是歐洲最大的建造和運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，船型以5000噸以下中小型車(chē)客渡船為主，但應(yīng)用范圍已經(jīng)拓展到3萬(wàn)總噸的郵輪上。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，我國(guó)已建造的內(nèi)河電動(dòng)船舶約20余艘，自2015年起，我國(guó)研制的500噸級(jí)、2000噸級(jí)純電動(dòng)運(yùn)貨船成功運(yùn)行在長(zhǎng)江、珠江水域，填補(bǔ)了世界同噸位內(nèi)河純電動(dòng)散貨船的空白，標(biāo)志著我國(guó)內(nèi)河水運(yùn)開(kāi)啟了電力驅(qū)動(dòng)的新時(shí)代，成為業(yè)界綠色水運(yùn)轉(zhuǎn)型的典范。但目前，電動(dòng)船舶商業(yè)模式尚不成熟，多采用裸船銷(xiāo)售/電池租賃的運(yùn)營(yíng)模式，這緩解了部分整船銷(xiāo)售的高成本問(wèn)題，但提供船舶動(dòng)力電池技術(shù)和電池租賃的企業(yè)較少，尚未形成規(guī)模。

相關(guān)企業(yè)開(kāi)始布局，但管理體系亟需跟上。近年來(lái)，上海瑞華、中船重工等造船企業(yè)紛紛開(kāi)始設(shè)計(jì)制造電動(dòng)船舶，動(dòng)力電池企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能等紛紛布局電動(dòng)船舶領(lǐng)域，在船舶動(dòng)力電池技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制定、產(chǎn)業(yè)化布局等方面進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性探索。目前來(lái)看，統(tǒng)籌推進(jìn)電動(dòng)船舶方面的頂層設(shè)計(jì)不夠，船舶制造商與動(dòng)力電池核心部件企業(yè)、港口岸電運(yùn)營(yíng)企業(yè)等缺乏聯(lián)動(dòng);標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，電動(dòng)船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，船舶跟岸電互聯(lián)互通的標(biāo)準(zhǔn)不完善，船岸通信接口標(biāo)準(zhǔn)不一致，純電動(dòng)船舶的充電設(shè)備仍是“一船一策”;推動(dòng)電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法規(guī)制度缺失，造成電動(dòng)船舶發(fā)展無(wú)法可依。

電動(dòng)化的四大著力點(diǎn)

強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)提升性能。一是繼續(xù)提高動(dòng)力電池性能，提升船用磷酸鐵鋰電池安全性、可靠性，攻破高續(xù)航能力、長(zhǎng)壽命等難題;鼓勵(lì)多種鋰離子電池技術(shù)并存，研發(fā)磷酸鐵鋰、三元鋰、碳酸鋰、鎳酸鋰等多種類(lèi)型鋰離子電池在船舶動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用，優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)型的混合電推系統(tǒng)，以加速形成電動(dòng)船舶市場(chǎng)規(guī)模;二是加大產(chǎn)學(xué)研合作，深入研發(fā)大容量電動(dòng)船舶設(shè)計(jì)、岸電接駁及快速充電系統(tǒng)成套技術(shù);三是研究錨地跨船安全供電技術(shù)和江中拋錨自泊船舶電力供應(yīng)技術(shù)，有條件的情況下研究電動(dòng)船舶無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。

國(guó)家大力支持，完善配套設(shè)施建設(shè)。一是充分運(yùn)用財(cái)政、稅收、環(huán)保政策引導(dǎo)和扶持電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)航運(yùn)界積極采用純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)。二是實(shí)施補(bǔ)貼政策，電動(dòng)船舶推進(jìn)初期可以參照電動(dòng)汽車(chē)的模式進(jìn)行財(cái)政補(bǔ)貼，如建造補(bǔ)貼、行駛里程補(bǔ)貼、碳排放交易補(bǔ)貼等，另外實(shí)施岸電建設(shè)補(bǔ)貼和充電補(bǔ)貼以降低岸電建造成本和使用價(jià)格。三是完善配套設(shè)施建設(shè)，推動(dòng)水上服務(wù)區(qū)優(yōu)先規(guī)劃建設(shè)充、換電站，制定優(yōu)惠政策吸引第三方投資主體參與換電站的投資建設(shè)。四是推動(dòng)電力供應(yīng)商研發(fā)更新更好的輸電網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，以解決電動(dòng)船舶發(fā)展帶來(lái)的用電需求問(wèn)題。

開(kāi)展試點(diǎn)示范，探索商業(yè)模式。劃定特殊水源保護(hù)水域（航區(qū)）只能運(yùn)營(yíng)純電池推進(jìn)船舶，選擇重點(diǎn)水域、重點(diǎn)船型開(kāi)展試點(diǎn)示范，包括長(zhǎng)江、珠江等內(nèi)河貨船保有量大的水域;上海、廣州兩大城市渡船、觀光船保有量大的地區(qū);港口拖輪等開(kāi)展電動(dòng)化試點(diǎn)示范;推動(dòng)中船重工等國(guó)有企業(yè)優(yōu)先發(fā)展純電動(dòng)船舶引領(lǐng)船舶制造業(yè)轉(zhuǎn)型。通過(guò)實(shí)體工程的運(yùn)作吸引更多投資主體，逐步探索電動(dòng)船舶及岸電設(shè)施運(yùn)營(yíng)的商業(yè)模式，推動(dòng)船舶動(dòng)力電池租賃產(chǎn)業(yè)發(fā)展，探索除電池租賃模式以外的適合電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的整船/融資租賃模式，通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+”模式構(gòu)建成熟的運(yùn)維、管理、服務(wù)模式。

完善管理體系，建立標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。一是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，國(guó)家制定統(tǒng)籌推動(dòng)電動(dòng)船舶創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)，凝聚船舶制造骨干企業(yè)、港口岸電運(yùn)營(yíng)企業(yè)、信息通信領(lǐng)軍企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)龍頭企業(yè)、重點(diǎn)科研單位和高等院校、金融機(jī)構(gòu)等多方力量，共同組建電動(dòng)船舶創(chuàng)新發(fā)展平臺(tái)，形成發(fā)展合力，共同推動(dòng)電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展。二是完善法律法規(guī)、產(chǎn)品監(jiān)管和信息安全體系框架，保證電動(dòng)船舶新產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)安全。三是借鑒國(guó)際海事組織和國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)等相關(guān)國(guó)際組織的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，制定符合我國(guó)電動(dòng)船舶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，在電動(dòng)船舶的總體性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)航性、產(chǎn)業(yè)鏈完整性等方面設(shè)立門(mén)檻，推動(dòng)形成統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)、電池標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，完善岸電接口及設(shè)施檢驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建立。