基于SWOT分析的我国内河纯电动船舶发展策略

2021-07-19盛进路

船电技术 2021年6期

唐柳，盛进路

唐柳，盛进路

（重庆交通大学交通运输学院，重庆 400074）

针对当前纯电动船舶在我国内河水域推广与应用上存在的不足，提出将SWOT分析方法运用于我国内河纯电动船舶发展上。从我国内河纯电动船舶发展具有的优势、劣势、机会、威胁这四个方面进行分析，结果表明我国内河纯电动船舶发展的内在优势大于劣势、外在机会大于威胁，应采取增长型战略。

纯电动船舶内河航运 SWOT分析发展策略

0 引言

我国水资源丰富，当前内河航道里程12.7万公里，位居世界内河第一位[1]，初步形成了以长江、珠江、黑龙江、京杭大运河等水系为主的内河航运体系[2]。由于航运具有运量大、效益高以及低能耗的相对优势，从能源效率来看，航运是公路运输的11倍，是铁路运输的4倍，并且造成的污染也仅为公路的1/2、铁路的1/3，因此内河航运已成为我国综合运输体系中最节能的重要组成部分，并在经济发展中扮演着至关重要的角色。

然而，在我国内河航道现有的运输船舶中有超过90%的船舶仍使用柴油发动机，这对周围的环境和水域都造成了严重的污染[3]。随着我国“依托长江黄金水道，打造中国新经济支撑带的战略构想”[4]的提出和国际海事组织环境规则中船舶污染排放要求的颁布实施，我国航运业正在以2030年碳达峰为目标和2060年碳中和为愿景来引领船舶低碳绿色发展路径[5]，可见在推进我国内河航运绿色发展中，大力推动纯电动船舶势在必行。

因此，本文对我国发展内河纯电动船舶进行SWOT分析，得到推动我国内河纯电动船舶发展的最优策略，可为探明我国内河纯电动船舶发展奠定一定基础。

1 我国内河纯电动船舶发展的SWOT分析

目前我国内河纯电动船舶正处于发展初期，对于未来如何将其有效应用与推广取决于当前的发展决策，因此很有必要对内河纯电动船舶制定适宜的发展战略。通过SWOT分析方法，可以将影响内河纯电动船舶发展的内部能力与外部环境因素进行综合分析，制定出适应于我国现阶段内河纯电动船舶发展应用最有效的策略。

1.1 优势（Strengths）

1）排放零污染

根据中国PM5标准，1艘内河船只每年平均颗粒/煤烟排放量等于20000辆轿车的排放量，每天的颗粒/煤烟排放量（对港口城市的影响）等于9万辆车的排放量[6]，但纯电动船舶的排放能够达到零污染，可以减少航运过程中污染物的排放，对环境保护极为有利。所以，纯电动船舶在绿色环保方面相较于其他传统船舶占据很大优势。

2）产生噪声小

纯电动船舶的动力装置是电池，能够显著降低船舶的振动，比柴油船上的动力装置柴油机产生的噪声更小，从而优化了船舶行驶环境、保护了水下生物的生态环境以及使得船上人员的工作、生活环境更为舒适。

3）能量转化效率高

在推动船舶前行的能量转换过程中，其他类似于柴油船、电气混合船等非纯电动船舶则是将燃料中的化学能转化为机械能，再通过传动装置将机械能转化为推动船舶前进的动能，期间转化过程耗能较多，而纯电动船舶是直接将电能转化为推动船舶行驶的机械能，因此纯电动船舶在能量转换上的效率更高。

4）单位里程成本低

纯电动船舶是消耗电能来获得推动船舶行驶动能的，但其他类型船舶在获得动能上会使用到柴油或者LNG（液化天然气）而增加单位行驶里程中的成本，且有研究表明，在航运行驶距离为100公里以上时，使用纯电动船舶比使用传统的柴油船更加经济，其费用能够降低10%左右[7]。

5）运作管理人工成本低

传统的内河船舶在运行过程中需要的人员组成一般在10人左右，因此内河航运企业每年在船员招募、船员储备、船员使用、船员调配管理上所花费的成本巨大。为了节省航运人工成本，航运企业通常会减少船舶人员配置，但这会导致人员配备不足，从而增加船舶在航行过程中的安全隐患。然而，纯电动船舶可依托于智能技术，精简船舶上的人员配置，使航运企业在降低人工成本、增大经济性的同时提高航运的安全性。

1.2 劣势

1）充电技术及配套设施投入不足

纯电动船舶主要是依靠岸电进行电力的补充，与柴油机船的加油过程相比所用到的技术更为复杂，并且在内河的各个港口都有适用于柴油机船加油的配套设施设备，但适用于纯电动船舶充电的相关配套设施设备就略显不足。据有关统计表明，我国内河主要港口的岸电配套设施覆盖率仅为40%左右，而其他港口形势就更为严峻。

2）初期投入经济性建设不足

纯电动船舶初期投入经济性建设不足主要表现在两方面，一是纯电动船舶动力装置采用的是锂电池，其高昂的价格导致初期投入不足；二是岸电在价格上所具备的优势不明显，与燃料电池船舶通过消耗燃料而获得相同的电量的成本范围相差不大。

3）技术标准和规范不足

由于纯电动船舶属于新能源船，发展历程比较短，因此相关的技术标准与法令规范尚未健全仍需逐渐完善。同样，也正是这些方面的不足导致我国内河纯电动船舶发展缓慢。

4）安全管理的专业人员不足

BMS（电池管理系统）是对纯电动船舶运行过程中电池的温度、电压等参数进行实时监控的装置，以便及时准确获得船舶运行的各项信息而进行安全管理。但是要熟练掌握BMS的功能是需要特定培训的，当前我国还没有对内河船员在此方面进行强制要求，因此在对内河纯电动船舶的安全管理上专业人员数量严重不足。

5）续航里程短

受电池续电能力影响，当前我国纯电动船舶续航里程短且集中应用于内河流域。主要原因是我国出于安全考虑，要求绝大多数纯电动船舶使用磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂电池在能量密度方面没有其他类型的锂电池高，从而导致船舶续航里程不高。

6）安全隐患较大

我国内河纯电动船舶普遍使用的是磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂电池在过度充电、过度放电、短路以及外热冲击的情况下具有极易发生火灾进而导致爆炸的性质，并且随着纯电动船舶的大力推广，电池着火、爆炸的事故就更容易发生。

1.3 机会

1）国际政策的推动

近年来，欧盟、国际海事组织（IMO）等相关组织机构对船舶排放做出了新的规定，在节能的同时也要降低污染排放，从而倒逼船舶进行绿色转型，在一定程度上推动了纯电动船、混合动力船等新能源船舶的快速发展。

2）国内政策的推动

随着2019年中国船级社制定的《纯电池动力船舶检验指南》[8]以及2017-2021年交通运输部先后发布的《推进交通运输生态文明建设实施方案》、《全面深入推进绿色交通发展的意见》[9]等多项国内政策的实施，为我国大力推进纯电动船舶的发展提供了有利的政策支持，并为我国内河发展奠定了绿色基调。

3）国内外船用电池技术的推动

当前，国内外船舶排放新法规的陆续颁布、实施，促进了锂电池储能系统在关键技术上的重大突破，进而推动在船用电力系统组网技术、大功率电网并网技术等方面取得大量研究成果[10]，使得纯电动船舶电力推进技术不断成熟。

4）改善内河环境的推动

我国内河航运政策法规就改善内河的通航环境、不断完善内河航运支持保障系统，提出要加强推广、应用航道渠化技术。在此基础上，内河航道特别是内河上游支流航道渠化的数量会显著增加，这将使纯电动船舶充电更加及时便捷，从而在内河推广应用上更为便利。

5）纯电动船舶市场的推动

我国现有内河船舶数量约为12.43万艘，但是该类型大都是船型老旧、船龄较长、污染较大、吨位较小的传统船舶。迫于内河航运绿色发展的要求，这些船舶在绿色转型上刻不容缓，所以在对内河传统船舶替代上，纯电动船舶潜力巨大。

6）内河航运经济效益的推动

内河航运作为我国综合运输体系的重要组成部分，在国内的货物周转量中，内河航运占50%，在对国外的货物周转量中，内河航运占90%，而纯电动船舶具有运作管理成本低的特点，这将使得纯电动船舶在良好的内河航运经济支撑下得到大力推广与应用。

1.4 威胁

1）电池供应商不足

当前，进军船用电池领域的供应商严重不足。全球最大的电动船舶电池供应商为加拿大的Corvus Energy公司，其占据的市场份额在44%以上，处于垄断的位置[11]，而我国纯电动船正处于发展初期，船用电池制造商更是屈指可数，这便使得船用电池成本居高不下，对内河纯电动船舶快速推广形成严重阻碍。

2）其他绿色船舶的竞争

近年来，为减少航运污染物排放，行业内研发了一系列动力推动的环境友好型船舶，例如LNG、甲醇、太阳能、燃料电池船舶等，这对纯电动船舶在内河的全面应用和推广产生较大的冲击。

3）商业模式尚不成熟

目前，纯电动船舶市场处于萌芽期，商业模式还不成熟，主要表现在当前仅有的两种营销方式上：一是裸船销售，二是电池租赁。虽然这使得整船销售的高成本有所降低，但是为纯电动船舶提供电池技术和电池租赁的企业还比较少，没有形成一定的规模。

2 我国内河纯电动船舶发展战略分析

通过对我国内河纯电动船舶发展的内部优势、劣势和外部机会、威胁等因素进行分析后，再分别将其进行匹配，构建SWOT分析模型，进而为促进我国内河纯电动船舶的发展提供相应战略选择，如图1所示。

图1 SWOT分析模型

由我国内河纯电动船舶发展的内部因素和外部环境分析可知，当前我国内河纯电动船舶发展的内部优势大于劣势，外部的机会大于威胁，所以总体战略应选择SO战略（增长型战略），即充分利用内部优势并抓住外部机会。

基于SWOT分析的科学定位，并结合我国内河航道运输的实际情况，制定促进我国内河纯电动船舶发展的战略如下：

1）顶层设计上

在推进我国内河纯电动船舶发展的顶层设计上，中国船级社肩负重要责任。中国船级社应当建立内河纯电动船舶建造、运行相关的规范标准，从船舶入水之前便做好各方面的规范管理，为后续工作安全、有效运作打下坚实的基础。

2）政策层面上

在推进我国内河纯电动船舶发展的政策层面上，政府应予纯电动船舶一定的补贴和政策优惠。同推动纯电动汽车一样，国家在推广纯电动船舶的同时也应给予购买纯电动船舶的船东一定补贴、给予营运过程中的纯电动船舶一定优惠政策。以国家的政策为主导，鼓励航运企业积极使用纯电动船舶，从而扩大纯电动船舶的市场规模和影响力。

3）监管层面上

在推进我国内河纯电动船舶发展的监管层面上，要将政府主导监管转向为政府引导协助、航运企业自主监管。纯电动船舶从研发设计到生产制造再到下水航行等一系列过程都需在相关规范标准下完成，政府虽然从始至终都应作为全过程的监管者，但每个步骤规范与否并不是都能完全掌握的，更多需要的还是相关航运企业以身作则，进行自我监督管理，才能在速度和效率上加快推进内河纯电动船舶的应用。

4）技术层面上

在推进我国内河纯电动船舶发展的技术层面上，相关研发单位要加大对船用蓄电池的科研攻关。推进纯电动船舶在我国内河水域的发展，首要的问题就是解决蓄电池关键技术问题，要提高电池的充电效率、储能容量、使用周期以及安全性，使纯电动船舶的推广更为普及。因此需要多领域多行业充分合作、协同创新，开展标准化的研制，共同攻关船用蓄电池技术难题。

5）商业模式上

在推进我国内河纯电动船舶发展的商业模式上，供应链上的各级成员要树立合作共赢的理念，共同致力于绿色船舶的推广应用。采用“大数据+纯电动船”的商业模式来探寻促进我国内河纯电动船舶整船销售和电池租赁的最优方式。

3 结论

在国家低碳减排、发展绿色航运的号召下，本文通过SWOT分析影响我国内河纯电动船舶发展的内部优势与劣势、外部威胁与机会的各个因素，提出要充分利用纯电动船舶自身的优势，并牢牢把握外在机会以及克服外界的各种威胁，不断完善岸电设施建设、船用蓄电池的充放电技术以及相关的标准和安全法规等，进而推动我国内河纯电动船舶产业的蓬勃发展，为世界内河发展纯电动船舶的相关标准规范做出引领带头作用。加快力度推进我国内河纯电动船舶的发展势在必行，相信未来我国内河纯电动船舶的发展研究将逐步从特定的内河水域走向近海水域直至全球水域。

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Development of Strategy of Inland River Pure Electric Vessels Based on SWOT Analysis