再過若干天，居住在上海橫沙島和長興島的居民即將迎來寬敞舒適的新擺渡船——“新生態(tài)”號。這艘總長65米、可搭載30輛小車和165名乘客的藍(lán)白色大船，外表看起來和其他渡船差別不大，內(nèi)里卻大有乾坤，它是世界上首艘純超級電容渡船。

(資料圖)

據(jù)悉，“新生態(tài)”號目前正在長橫對江渡口進(jìn)行最后的調(diào)試工作。計(jì)劃于10月底正式投入運(yùn)營，上海市新能源船推廣將迎來新的里程碑。

近日，上海證券報(bào)記者獨(dú)家采訪了該船的總承包方——中國船舶集團(tuán)七一一所專家，揭曉如何使用純超級電容作動力，使大船“動起來”。

超級電容作動力航速快功率大

國內(nèi)一名超級電容領(lǐng)域?qū)＜覍ι虾ＷC券報(bào)記者介紹鋰電池和超級電容組合使用的原理時(shí)表示，如果把鋰電池比作耐力型選手，決定新能源車的續(xù)航里程，那么超級電容就是力量型選手，能夠在啟動和加速環(huán)節(jié)，補(bǔ)償峰值功率。作為一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間的新型儲能裝置，超級電容與鋰電池在功能上形成互補(bǔ)關(guān)系。

那么，在需要更大動力的船舶上，為何只需要純超級電容呢？

七一一所專家對上海證券報(bào)記者表示，由于長興島和橫沙島兩岸碼頭距離短，渡船航行時(shí)間短，靠岸時(shí)間短，每天往返次數(shù)頻繁。超級電容充電功率大，充電時(shí)間短。正好適用于長橫(長興島-橫沙島)渡輪的運(yùn)行工況。

正在調(diào)試中的“新生態(tài)”號配置了兩套超級電容電池，合計(jì)儲能625kWh(千瓦時(shí))，充放電循環(huán)次數(shù)不小于20萬次。超級電容柜有過放、過壓、過流、過熱、過載、短路等保護(hù)與報(bào)警功能。相比傳統(tǒng)的鋰電池供電設(shè)備，超級電容具有充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長的特點(diǎn)，此外還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)“安全性高”。

與此同時(shí)，該船舶還配備了兩套全回轉(zhuǎn)舵槳，可實(shí)現(xiàn)360°任意無限制地向左或向右回轉(zhuǎn)，極大地提高了渡船的回轉(zhuǎn)性能。電機(jī)推進(jìn)功率達(dá)到了2*350kW(千瓦)。經(jīng)初步航行測試，動力系統(tǒng)強(qiáng)勁可靠，航速可達(dá)12節(jié)。從長興島擺渡到橫沙島需要10分鐘左右。航速比傳統(tǒng)渡輪更快，輸出功率更大且環(huán)保。

“未來，純超級電容作為動力還可以進(jìn)一步運(yùn)用在短途往返的渡船、游船、運(yùn)輸船等船舶領(lǐng)域?！鄙鲜鰧＜冶硎?。

充電15分鐘航行1小時(shí)

岸電系統(tǒng)提供助力

純超級電容船能夠正常運(yùn)作，離不開隨時(shí)補(bǔ)能，這又牽涉到電網(wǎng)企業(yè)、政府部門正在加快推進(jìn)的岸電系統(tǒng)。

據(jù)介紹，七一一所為“新生態(tài)”號配套的是2.5MW(兆瓦)級直流岸電系統(tǒng)充電的方案。這是目前國內(nèi)最大的船用直流充電系統(tǒng)。該岸電系統(tǒng)具有系統(tǒng)容量大，連接方便，充電過程自動管理等特點(diǎn)。從外觀看，該充電系統(tǒng)和碼頭上的龍門吊相近，區(qū)別在于多了幾個(gè)碩大的充電插頭。使用該充電系統(tǒng)為“新生態(tài)”號充電，充電15分鐘就能充滿，滿足2-3個(gè)航次用電需求，同時(shí)每年能夠節(jié)省500噸左右的燃油，助力交通出行方式進(jìn)一步向綠色低碳轉(zhuǎn)型。

記者采訪獲悉，為進(jìn)一步鼓勵岸電發(fā)展，提高靠港船舶岸電使用率，減少大氣污染物排放，上海市制定了《上海市鼓勵靠泊船舶使用岸電扶持辦法》。目前各類型船舶正在開展岸電改造工作，完成相關(guān)改造運(yùn)營后，相關(guān)主體就能申請補(bǔ)貼資金。

作為全球最大的公用事業(yè)企業(yè)，國家電網(wǎng)也在加快長江沿岸碼頭的岸電系統(tǒng)建設(shè)，近年來，國家電網(wǎng)多個(gè)省級公司對于當(dāng)?shù)卮鞍峨婎I(lǐng)域的布局時(shí)常見諸報(bào)道。電力設(shè)備企業(yè)中，許繼電氣方面早前接受上海證券報(bào)記者采訪時(shí)也曾透露，將重點(diǎn)布局電動汽車充換電、港口岸電和綜合能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)。該公司在深交所互動易上答投資者問時(shí)，進(jìn)一步表示公司參與了長江沿線不同類型碼頭的岸電建設(shè)工作，岸電業(yè)務(wù)具有相關(guān)技術(shù)、資質(zhì)和產(chǎn)品。公司將結(jié)合行業(yè)趨勢，加強(qiáng)電動汽車、軌道交通、港口岸電等公共交通領(lǐng)域的產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)和市場開拓。

船舶綠色化發(fā)展

更大的市場浮出水面

七一一所專家告訴上海證券報(bào)記者，為落實(shí)“雙碳”目標(biāo)要求，該所致力于船舶綠色動力的研發(fā)應(yīng)用。除了超級電容船舶，還取得了鎮(zhèn)揚(yáng)汽渡、廈門輪渡、板橋汽渡等“發(fā)電機(jī)組+超級電容儲能系統(tǒng)”直流組網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用；也取得了珠江380客游船、蘇州游船、天津海河游船等鋰電池動力系統(tǒng)應(yīng)用；還取得了密云水庫水質(zhì)監(jiān)測船、江蘇港航應(yīng)急指揮船、深圳海事局危險(xiǎn)品指揮船等“發(fā)電機(jī)組+鋰電池系統(tǒng)”直流組網(wǎng)電力推進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用。

此外，該所還在船舶氫燃料電池?zé)峁芾怼⒓状贾卣茪?、空壓機(jī)等關(guān)鍵零部件領(lǐng)域開展研究，具備了動力系統(tǒng)集成供貨能力。例如，該所參與了國內(nèi)第一艘燃料電池游艇“蠡湖”號動力系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。同時(shí)，該船動力系統(tǒng)還預(yù)留了太陽能光伏組件接口，為光伏能源的接入和控制搭建了平臺。而以上這些船舶綠色化研究成果，未來將有望在我國的江河湖海內(nèi)看到應(yīng)用，也將帶出一個(gè)巨大的新市場。

受市場前景吸引，寧德時(shí)代、億緯鋰能、國軒高科、比亞迪、鵬輝能源等鋰電池企業(yè)早已紛紛入局電動船舶。

值得注意的是，9月28日，工業(yè)和信息化部等多部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實(shí)施意見》，提出要發(fā)展液化天然氣(LNG)動力船舶、電池動力船舶等，加快LNG、電池、甲醇、氫燃料等綠色動力關(guān)鍵技術(shù)突破，2030年實(shí)現(xiàn)內(nèi)河船舶綠色智能技術(shù)全面推廣應(yīng)用，將進(jìn)一步加速推動船舶綠色智能發(fā)展。

（文章來源：上海證券報(bào)）