“十四五”期間，高鐵我國建成世界最大的分鐘綜合立體交通網(wǎng)，運輸服務(wù)水平大幅提升，換電科技創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，全球交通強(qiáng)國建設(shè)全面提速。首款水運全球首艘標(biāo)準(zhǔn)模塊電池?fù)Q電船“河豚蔚藍(lán)01”今年4月在安徽長江蕪湖段順利下水，高鐵前不久該船圓滿完成定型試驗。分鐘據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，換電“河豚蔚藍(lán)01”是全球合裕線3000T多功能PACK換電標(biāo)準(zhǔn)船型。該船為何被稱為水運“高鐵”？首款水運它的順利下水與完成定型試驗將對中國在內(nèi)河綠色智能航運領(lǐng)域帶來哪些提升？國際上相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)、應(yīng)用進(jìn)展如何？高鐵
“河豚蔚藍(lán)01”圓滿完成定型試驗。分鐘（受訪者提供）為何被稱水運“高鐵”
“我們理解水運‘高鐵’是換電基于軌道交通‘從綠皮車到高鐵’的發(fā)展經(jīng)驗，高鐵提速得益于高鐵技術(shù)的全球發(fā)展和高鐵站的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化協(xié)同，首款水運我們將‘河豚蔚藍(lán)01’定位為水運‘高鐵’，核心在于重構(gòu)航運效率體系。”“河豚蔚藍(lán)01”研制單位三點水新能源科技的董事長鄭天保在接受《環(huán)球時報》記者采訪時表示。
據(jù)專家介紹，不采用換電模式的船只按傳統(tǒng)充電模式需5-8小時靠泊充電，而泊位資源不足是中國內(nèi)河航運的一大痛點，當(dāng)前全國生產(chǎn)性泊位與船舶比例達(dá)1∶15，這些因素嚴(yán)重制約港口吞吐能力。“采用換電模式，將單船補(bǔ)能時間大幅壓縮，能有效緩解泊位緊缺，減少用戶補(bǔ)能焦慮?！编嵦毂１硎?，“河豚蔚藍(lán)01”的PACK換電模式實現(xiàn)單塊430kWh標(biāo)準(zhǔn)化電池更換僅需5分鐘，整船6塊電池?fù)Q電全程控制在30分鐘內(nèi)，將單日泊位服務(wù)能力從6-8艘提升至12艘以上。
據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，水運“高鐵”還借鑒高鐵“車—站—軌—云”智能化協(xié)同理念，首次構(gòu)建內(nèi)河航運“貨—船—岸—云”一體化系統(tǒng)，該船還針對合肥-蕪湖定點貨運場景開發(fā)，為新一代航運系統(tǒng)建立技術(shù)范本。
全球首創(chuàng)“船車儲”共享電池體系
鄭天保向《環(huán)球時報》記者表示，填補(bǔ)全球空白的核心技術(shù)是“船車儲”共享標(biāo)準(zhǔn)化電池包，該體系已申請370余項專利。這也是全球首次在船舶應(yīng)用車規(guī)級電機(jī)，測試證明，效率突破97%，配合標(biāo)準(zhǔn)化艙室設(shè)計實現(xiàn)動力系統(tǒng)全面升級。
據(jù)介紹，在通用兼容性方面，該技術(shù)依托成熟車用電池平臺實現(xiàn)軟硬件標(biāo)準(zhǔn)化，通過23項船舶特殊環(huán)境適配技術(shù)認(rèn)證，使同一電池包兼容船舶、港口重卡、AGV叉車及儲能設(shè)備。自研電池管理系統(tǒng)實現(xiàn)多場景自動識別與模式切換，完成鹽霧、振動、溫變等極端環(huán)境測試。在安全性能方面，“船車儲”共享標(biāo)準(zhǔn)化電池包實現(xiàn)雙重突破，主動安全層創(chuàng)新開發(fā)電池AI熱失控算法模型，被動安全層全球首創(chuàng)電芯級高溫抑制技術(shù)。獨創(chuàng)船舶柔性供電系統(tǒng)，攻克換電瞬時失電和行駛過程電池消防等行業(yè)技術(shù)難題。
國際上研究應(yīng)用進(jìn)展如何
一位業(yè)內(nèi)專家在接受《環(huán)球時報》記者采訪時介紹稱，在全球航運業(yè)向綠色零碳轉(zhuǎn)型的浪潮中，新能源船舶換電技術(shù)正成為突破續(xù)航瓶頸與降本壓力的核心方向，但其發(fā)展路徑因應(yīng)用場景差異呈現(xiàn)出鮮明的技術(shù)分野。
專家表示，從國際實踐來看，以荷蘭ZES公司為代表的集裝箱式換電模式是主流探索方向。其為“阿爾芬納”號打造的ZESpack系統(tǒng)，將2MWh容量的電池組集成于標(biāo)準(zhǔn)20英尺集裝箱中，通過專用碼頭充電站實現(xiàn)15分鐘快速更換，適配萊茵河流域的貨運需求。ABB公司也推出類似“即插即用”集裝箱儲能系統(tǒng)，憑借高容量、強(qiáng)兼容性的優(yōu)勢，在中大型港口及近海航運場景中快速推廣。這類技術(shù)路線雖能有效提升船舶運行效率，但對專用充電站、重型吊裝設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施的要求極高，僅適配具備規(guī)模化改造條件的中大型港口，難以覆蓋支流密布、碼頭分散的內(nèi)河航運網(wǎng)絡(luò)。
相較之下，國內(nèi)以PACK換電為代表的模塊化技術(shù)路線，正開辟出更貼合內(nèi)河航運特性的發(fā)展路徑，形成對國際主流方案的差異化補(bǔ)充。上述專家表示，國際方案為遠(yuǎn)洋及樞紐港運輸提供了規(guī)?；侗荆訮ACK換電為代表的國內(nèi)創(chuàng)新，則精準(zhǔn)破解了內(nèi)河航運的轉(zhuǎn)型難題，為全球內(nèi)陸水運的綠色變革提供了可復(fù)制的“中國路徑”。
內(nèi)河航運動力進(jìn)入新階段
“‘河豚蔚藍(lán)01’的成功下水標(biāo)志著‘全球內(nèi)河新一代航運系統(tǒng)’進(jìn)入了實質(zhì)性落地階段，重新定義了水運物流的發(fā)展方式?！编嵦毂Ｏ颉董h(huán)球時報》記者介紹。
此外，該突破還將帶動萬億級產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。據(jù)悉，船舶產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋國民經(jīng)濟(jì)20個大類，與汽車產(chǎn)業(yè)高度協(xié)同。沿江汽車產(chǎn)業(yè)集群城市可快速轉(zhuǎn)型船舶配套基地，預(yù)計到2028年，換電設(shè)備制造市場規(guī)模將達(dá)1200億元，智能控制系統(tǒng)將帶動芯片、傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展。嫁接中國新能源汽車、鋰電池、光伏出口優(yōu)勢，內(nèi)河新能源船舶有望成為出口“新三樣”后的新增長極。
上述業(yè)內(nèi)專家對《環(huán)球時報》記者表示，水運“高鐵”核心突破在于將電池單元小型化，通過換電車實現(xiàn)船電動態(tài)補(bǔ)給，無需依賴固定碼頭的重型設(shè)施，完美適配我國長江、京杭運河等內(nèi)河航道“小碼頭、多節(jié)點”的分布特點。目前該技術(shù)已實現(xiàn)高度自動化自主換電，較國際同類方案進(jìn)一步提升了作業(yè)效率與安全性，解決了傳統(tǒng)內(nèi)河船舶“充電難、等待久”的痛點。這種“低基建依賴”的技術(shù)特性，正加速推動內(nèi)河船舶向新能源變革進(jìn)程。
鄭天保認(rèn)為，“河豚蔚藍(lán)01”采用純電動力，實現(xiàn)零碳排放，隨著內(nèi)河綠色船舶的示范應(yīng)用，疊加國家老舊營運船舶“報廢更新”政策的刺激，預(yù)計到2028年，內(nèi)河新能源船舶的存量滲透率將快速提升至30%以上，顯著減少對傳統(tǒng)燃油的依賴，顯著降低水運碳排放。這不僅促進(jìn)船舶本身碳減排，更將賦能社會物流全鏈路減碳。
(責(zé)任編輯：探索)