2025年2月,法拉第研究所發布《方向規劃:電池在航運業的應用》報告,探討了航運業的替代技術,包括氫氣、天然氣、電池電力推進和其他低碳燃料,評估電池供電海運市場的規模,概述了電池技術在海事領域不同應用的性能特點,并對發展和支持英國海運業提出相關建議。
報告指出,氨、電池、電子燃料、生物燃料和氫燃料電池等低碳能源技術正在航運業迅速發展。重質燃料油很快將不再是船舶推進的首選。電池技術是其中的重要組成部分,它能夠提高小型船舶的能源效率、減少排放并提升性能,而混合動力解決方案也逐漸應用于長距離和國際航運。英國可以走在這些發展的前沿,但必須投資港口和充電基礎設施。
結論
電池技術為航運業帶來了諸多益處,包括提高能源效率、減少排放和提升性能。電池技術在小型船舶和短途渡輪服務方面擁有巨大潛力,而全電氣化最適合航程不超過一小時的航線。然而,為了實現長途海上運輸的脫碳,將電池與低碳燃料就緒系統設計相結合的混合動力系統將是更切實可行的選擇。這主要是因為電池成本較高、空間需求較大且能量密度較低。
電池應用的可行性和技術要求在不同航運領域以及航運領域內部各不相同,取決于所需的能源、循環和功率。渡輪在純電動模式下運行時具有最高的燃油節省潛力,而使用電池與柴油或雙燃料發動機的混合動力系統可以顯著減少排放。目前,海事應用中首選的電池化學成分是NMC,但LTO或LFP等其他化學成分,盡管能量密度較低,也可能被證明適合許多海事應用。
為了支持向電池供電海事應用的過渡,建議采取以下戰略行動:
1.通過提供有針對性的補貼、研究資金和行業激勵措施,促進大型船舶混合動力系統的開發和部署,通過使用電池和低碳燃料來優化燃油效率和減少排放。
2.通過資助有針對性的研發項目和促進產學研合作,支持LTO和LFP等電池化學研究,以開發更適合特定海事應用的電池。
3.通過投資MarRI-UK等中心,加強英國國家和地區電池和海事技術創新中心,推動進步和商業準備。
4.通過與英國海事與海岸警衛署、海事電池論壇、國際海事組織、歐洲海事安全局和全球電池安全機構等組織合作,提高船舶電池系統的安全性和標準化。
5.通過支持改造計劃和提供激勵措施來降低輔助動力的燃料消耗,擴大船舶混合動力推進系統中的電池技術,特別是當船舶停靠在人口稠密地區附近時,通過岸電或電池存儲選項來降低輔助動力的燃料消耗。
6.確保私人港口運營商、英國政府和地方當局對港口電氣化基礎設施進行投資,以提供充電站、加油站和強大的電源連接,使停泊船只能夠使用可靠的岸電并降低運營成本。
航運業正在向低碳技術轉型,例如氨、電池、電子燃料、生物燃料和氫燃料電池。英國在全球航運領域的既有優勢,加上電池技術的進步和國家創新中心的建立,使其能夠從向新能源燃料和技術的轉變中獲益。要充分發揮這一轉型的優勢,需要在船舶技術和港口基礎設施方面進行協調一致的投資,從而推動清潔能源解決方案的廣泛應用。