中国绿色航运渐行渐近

文/无明

具有数百年的历史、贯穿山东中部工业走廊的小清河正在恢复航运能力。小清河复航工程作为山东省委确定的重点项目，自2019年底启动，规划成为济南、淄博等内陆城市直通海洋的“黄金水道”。

正在建设中的小清河博兴港码头上，“鲁清001”轮和“鲁清101”轮对艉靠泊着，两船艉部均配置集装箱式锂电池，涂装成天蓝色的船体显示它们的特别。

这两艘船是山东海运为小清河复航工程专门设计、研发、建造的纯电动船，船长均为88米、船宽为13.8米，可装载约2400吨货物，电源采用两个2000kwh的集装箱式电池，最大续航里程为200公里。集装箱式电池将采用“即插即拔”式换电模式，可进一步增强经济性。

这让小清河航道与众不同，因为相比于其他以燃油船为主的内河航道，小清河未来将成为一条全部由纯电动船承运货物的绿色航道。

中国是内河航运第一大国，河道通航里程有12.8万公里，拥有约13万艘内河船。这些船舶绝大部分使用技术落后的中小型船用柴油发动机，为降低成本，部分船甚至使用劣质勾兑油，使污染情况更加严重。

现在，一场轰轰烈烈的内河船“换电”行动正在中国各大通航流域展开。

在中国已经定下双碳目标的背景下，低碳乃至零碳排放的船舶将逐步替代传统燃油船。交通运输部水运科学研究院首席研究员彭传圣表示，鉴于我国能源行业高质量发展的路径是一次能源清洁化、二次能源电气化和电网发展智能化，内河航运电气化成为实现内河航运脱碳的必由之路。

为何选锂电池

电动船的发展已有十年，挪威和荷兰在这一领域走在前列，已有电动船进入商业运营。2021年11月，世界上第一艘纯电动且无人驾驶的集装箱货船“Yara Birkeland”号在挪威完成首航。该船每年大约可减少1000吨二氧化碳排放。挪威奥斯陆港则宣称，未来要成为世界上第一个零排放港口。

中国最早的商用纯电动船则是在2013年投入使用，主要应用于内湖、内河以及近海港口，主要船型是一些小型的特种船型，如游船、执法船、打捞船等，用于长距离货物运输的极少。

国内在船舶清洁能源的探索中，早期选用液化天然气（LNG）作为替代能源。2017年后，中国内河航运从大气污染防治转到降低碳排放，电气化被放在更重要的位置。2018年国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》明确指出，推广使用电、天然气等新能源或清洁能源船舶，把电动船放在首位。

为推动内河船舶绿色化、智能化、标准化，2022年9月，工信部、国家发改委等五部委联合公布的《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》称，积极稳妥发展LNG动力船舶、加快发展电池动力船舶。

有业内专家认为，电动船自动化程度高，具有天然的智能化、标准化优势，同时，锂电池动力源作为储能设备，能够与风能、太阳能、氢燃料电池等其他清洁能源组合使用。

国家能源局数据显示，2022年底，全国累计发电装机容量约25.6亿千瓦，同比增长7.8%。其中，风电装机容量约3.7亿千瓦，同比增长11.2%；太阳能发电装机容量约3.9亿千瓦，同比增长28.1%。

在电池上，中国也具有庞大产业基础。据不完全统计，2025年国内10家主流厂商锂电池总产能将达3090gwh，较2022年增长近250%，年均增长率高达51%，锂电池供需关系将极大改善。业内专家表示，锂电池产业的发展，会极大推动船舶电动化。

锂电池企业宁德时代在电动船领域布局较早，其2017年开始立项研究船用电池，首套船用电池系统用在长江三峡的公务船上，于2020年下水。

2020年12月，使用宁德时代锂电池的“长江三峡1”号游轮开工建造，并于2022年3月首航。该电动游轮总电量达到7.5mwh，相当于100多辆纯电动汽车电池容量总和，是当时全球电池容量最大的纯电动游轮（客船）。

其他企业也不甘落后。2021年，江龙船艇成功交付了“金龙鱼”号280客位纯电动游船和“珠江王子”号486客位纯电动游船。

2022年3月，中远海运集团宣布建造两艘700TEU级长江干线电动集装箱船，并将于2023年底交付，用于武汉至上海航线。该型船总长120米，型宽23.6米，电池容量57600kwh，推进功率2×900千瓦，是全球电池容量最大的船舶；同时采用船电分离模式设计，配载换电模式船用集装箱式动力电池作为动力源。

据权威机构统计，截至2022年底，国内纯电动船已超过250艘。市场调研机构“财富商业调查”（Fortune Business Insights）在《电动船舶市场规模和行业分析》报告中的分析显示，预计到2027年电动船舶市场规模将达到108.2亿美元。

绿色航运正在迎接大发展时代

发展局限有待破解

电动船虽然污染小、使用维护成本较同型燃油船舶下降约2/3，但其电池成本巨大，阻碍了其大规模商业化。中国船舶集团704所的相关研究显示，在电动船商业化应用过程中，最大的障碍是电动船投资远高于传统船舶，且船舶在30年的使用寿命中要更换2—3次电池。

作为企业，船东要算经济账。电池使用寿命与船舶寿命不匹配导致电动船经济性降低。业内人士表示，现阶段，电动船应用的磷酸铁锂电池约可充、换电4000次，能用5—8年，这意味着在船舶寿命周期内至少需要更换一次电池。

造船业人士测算，山东海运投资“鲁清001”轮姐妹船的电池系统成本是船壳成本的2倍以上，额外增加的成本难以在短时间内收回，让很多船东疑虑观望。

行业各方期待以补贴拉动电动船需求早日提升。2009—2022年的新能源汽车财政补贴政策，拉动了新能源汽车从2009年产销2000辆发展到2022年的690万辆，扩张超过3400倍，推动了电池技术进步，电池规模生产效应不断放大。

2022年4月13日，福建省财政厅、省工信厅联合印发《2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案》（简称《方案》），推出对电动船全产业链发展奖补措施。《方案》明确，如果福建省电动系统生产企业开拓外省市场，按船舶电动系统交付价格20%给予补助（单船不超过200万元）；对电动船建造企业，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。

产业界也力图通过运营模式创新，推动电动船市场化推广。

2022年10月，全国首艘120标准箱纯电动内河集装箱船——“江远百合”号在苏州太仓投用，往返于太仓港和京杭运河苏州工业园区港。该船采用纯电池驱动，在艉部装配3个集装箱式电池，在两端港区均可充、换电。

“江远百合”号是江苏省交通运输厅与江苏远洋、国家电投启源芯动力等联合推动的电动船示范应用试点船。启源芯动力创新船电分离商业模式，通过电池租赁、部署船舶充换电网络、船身融资租赁等综合解决方案，促进电动船商业化推广落地。江苏远洋是江苏省港口集团旗下航运公司，启源芯动力是国家电投旗下专注“绿电交通”领域的综合智慧能源服务商，拥有集团公司的绿电供应优势，主营电动重卡、电池资产管理以及充换电业务等绿色交通领域的新产业和新业态。

产业界也在探索电动船应用领域的能源管理模式（EMC）。EMC是一种新型的市场化节能机制，其实质是以减少的燃油费用支付电动化系统投资成本的模式。这种投资方式允许船东用未来的节能收益为船舶进行电动升级，以降低当前运营的成本。EMC以承诺节能项目的节能效益，或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。

业内专家指出，目前的电池技术水平还不能解决续航里程问题，电动船应用场景还受到一定的限制。同时，电动船存在配载电池容量大、能量聚集，发现风险后人员逃生难等问题。

其未来的广泛推广需要材料研发、船舶动力集成、船舶建造、船舶运营等各环节的提升，以增强整个电动船运营保障和降低商业化应用成本。