2019年，全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度變革的關(guān)鍵時(shí)期。汽車技術(shù)、市場(chǎng)、政策正在發(fā)生前所未有的變化，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在這個(gè)大背景下，2020年1月10日中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)召開(kāi)了以“把握形勢(shì) 聚焦轉(zhuǎn)型 引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)發(fā)生的重大變革，轉(zhuǎn)型方向與路徑，中國(guó)有關(guān)汽車的政策走勢(shì)以及市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)階段的新能源汽車技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)重組的機(jī)遇與競(jìng)爭(zhēng)合作模式、電動(dòng)汽車安全、核心技術(shù)突破、燃料電池汽車發(fā)展、自動(dòng)駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)與規(guī)制創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容。

  會(huì)議上中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所副所長(zhǎng)李明勇發(fā)表了演講，以下為演講實(shí)錄：

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所副所長(zhǎng) 李明勇

  尊敬的歐陽(yáng)院士、各位專家、各位代表大家下午好!非常榮幸有機(jī)會(huì)就船舶領(lǐng)域的電動(dòng)化相關(guān)問(wèn)題給大家做簡(jiǎn)要匯報(bào)。

  匯報(bào)分三部分，一是船舶電動(dòng)化現(xiàn)在發(fā)展處于的時(shí)代要求。第二是目前船舶電動(dòng)化方面的技術(shù)，我們的一些看法或取得的進(jìn)展。第三方面，大家一起做的探索或者實(shí)踐。

  第一方面，宏觀形勢(shì)。從“十八大”到“十九大”，跨度近十年，在生態(tài)文明建設(shè)方面一個(gè)非常重要的關(guān)鍵詞—綠色，在這個(gè)關(guān)鍵詞指引下面，在行業(yè)特別是交通運(yùn)輸部，在相繼2017、2018、2019陸續(xù)出臺(tái)的相關(guān)制度和政策，同時(shí)針對(duì)長(zhǎng)江的綠色發(fā)展，交通運(yùn)輸部已經(jīng)專門出臺(tái)了長(zhǎng)江航運(yùn)的高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)意見(jiàn)，船舶是航運(yùn)的一個(gè)重要再在，航運(yùn)的高質(zhì)量發(fā)展自然離不開(kāi)船舶的綠色發(fā)展。第三個(gè)就是相應(yīng)的法律法規(guī)，包括國(guó)際的IMO組織對(duì)船舶排放提出了相關(guān)的要求，同時(shí)中國(guó)船級(jí)社也對(duì)應(yīng)出臺(tái)了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從2014—2017年，特別是2019年出臺(tái)了純電動(dòng)船舶的規(guī)范，這些規(guī)范的出臺(tái)，大大促進(jìn)了船舶行業(yè)的電動(dòng)化的快速發(fā)展。第四個(gè)，船舶的電動(dòng)化得益于新能源汽車，特別是中國(guó)新能源汽車的快速發(fā)展，包括相應(yīng)技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)化，對(duì)船舶行業(yè)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用?？偨Y(jié)下來(lái)，有關(guān)國(guó)家宏觀政策，行業(yè)強(qiáng)力推動(dòng)，法律法規(guī)制定的約束，包括新能源領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)船舶電動(dòng)化的促進(jìn)起到了非常關(guān)鍵的作用。反過(guò)來(lái)，船舶電動(dòng)化應(yīng)該說(shuō)迎來(lái)了一個(gè)非常好的發(fā)展機(jī)遇期。

  第二部分，就船舶電動(dòng)化大家關(guān)注的，因?yàn)榇跋鄬?duì)交通領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一個(gè)相對(duì)落后的行業(yè)，船舶談電動(dòng)化，自然會(huì)引起很多專家的興趣。我從四個(gè)方面來(lái)提，一個(gè)是電源系統(tǒng)。電動(dòng)船從電源系統(tǒng)來(lái)講，如果針對(duì)固定的航區(qū)要達(dá)到零排放，有內(nèi)河，游船、渡船和作業(yè)船，這些船的能源主要還是以電池系統(tǒng)，現(xiàn)在當(dāng)前最主要的是鋰電池，下一個(gè)階段應(yīng)該是氫燃料電池技術(shù)。同時(shí)，它的推進(jìn)系統(tǒng)活動(dòng)理系統(tǒng)在船舶領(lǐng)域，現(xiàn)在最關(guān)注的是采用調(diào)參推進(jìn)，一會(huì)我會(huì)說(shuō)一下我的看法。未來(lái)就離不開(kāi)像氫燃料電池的加入，來(lái)促進(jìn)船舶電動(dòng)化在各種類型船的普適性的應(yīng)用。

  電動(dòng)船的電源系統(tǒng)和新能源汽車游什么差異呢，一般船電動(dòng)車，是60到100kwh，一艘船會(huì)達(dá)到2000kwh以上，這么大的差異導(dǎo)致電池管理系統(tǒng)會(huì)復(fù)雜。同時(shí)，船舶和車有非常大不一樣的地方，就是船舶的電源系統(tǒng)對(duì)安全性的要求是非常重要，我們不允許出現(xiàn)在船上由于電源系統(tǒng)的熱失控而引起災(zāi)難性事故，我們的車允許有一段逃離時(shí)間的要求，這就是在車上或者船舶上面對(duì)電源系統(tǒng)的要求是有差異化的。這個(gè)方面，我們直接給一個(gè)結(jié)論，新能源船舶和新能源的汽車在電源系統(tǒng)方面，在安全性的要求上面有本質(zhì)的差異性，這是電動(dòng)船舶關(guān)于電源系統(tǒng)的要求，就是安全性。

  解決安全性，現(xiàn)在我們一個(gè)是從船艙電池艙設(shè)計(jì)到電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，到電源模塊到電芯，是分層次分架構(gòu)的設(shè)計(jì)方式，中國(guó)船級(jí)社規(guī)范里明確提出，以分層進(jìn)行檢驗(yàn)，我們提出在船舶里面的電池系統(tǒng)要基于電芯創(chuàng)立的柔性成組技術(shù)，就是將電池或者說(shuō)電化學(xué)技術(shù)和電力電學(xué)達(dá)到高度集合，達(dá)到高安全性大容量的需求。無(wú)并聯(lián)的電芯本質(zhì)上減少的電池包內(nèi)的安全，我們降低成組的要求，新電池和舊電池可以在一個(gè)電池包里混合使用，第三就是能源管理，和電力電池的結(jié)合，通過(guò)這種方式來(lái)達(dá)到電池組隨意擴(kuò)充。

  未來(lái)的方向我們認(rèn)為是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)加上鋰電池組合的能源形態(tài)。推進(jìn)系統(tǒng)方面，船舶和新能源汽車，別的交通部一樣的，我們關(guān)注幾個(gè)問(wèn)題，高效率是我們非常重要的部分，高效率在船舶里面，除了電機(jī)本身的效率還有推進(jìn)器或者螺旋槳的效率，另外就是低震動(dòng)，船舶對(duì)震動(dòng)的要求比較高。第三個(gè)就是機(jī)槳一體化，為此我們提出來(lái)船舶需要的推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)注的是吊艙式的推進(jìn)器。

  第三個(gè)方面關(guān)于充電，剛才也有專家就充電相關(guān)接口提出問(wèn)題，船舶是在水面上面，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的載體，大的電流充電過(guò)來(lái)以后，船舶的自由的運(yùn)動(dòng)，這些特征導(dǎo)致充電會(huì)有一些特殊的要求。這里我們也展示了，通過(guò)有限的充電壁和無(wú)線充電方式，一會(huì)在實(shí)踐里會(huì)談到相關(guān)的進(jìn)展。

  第四個(gè)方面就是船舶的自動(dòng)化，未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)該是遠(yuǎn)程操控智能化，包括無(wú)人的系統(tǒng)，包括多船協(xié)同作業(yè)的問(wèn)題，這是電動(dòng)船相關(guān)的技術(shù)，我們關(guān)注的點(diǎn)或者我們正在進(jìn)行的研究工作。

  第三個(gè)方面想介紹一下這兩年來(lái)純電動(dòng)船的實(shí)踐。這個(gè)長(zhǎng)江里一艘船，53米，航速10節(jié)，白天運(yùn)行8小時(shí)，電池是2300度電，推進(jìn)是2000千瓦，這艘船2019年12月正式投放武漢長(zhǎng)江段運(yùn)行，這是中國(guó)首條取得CCS認(rèn)證的純電動(dòng)船。這是這艘船電池系統(tǒng)構(gòu)成，從電芯到PACK到成組，到船艙里的設(shè)計(jì)，包括要求，整個(gè)系統(tǒng)重量比相對(duì)偏低，這也是為了獲取電池的高安全性的要求，犧牲了一部分重量比，這是這艘船里采用了2臺(tái)200牽米的ICARUS200型吊艙推進(jìn)器，把機(jī)槳舵一體化，大量節(jié)省船艙的空間，大大減少了由于電機(jī)裝在船艙里的震動(dòng)。我們認(rèn)為在這種船里能量非常寶貴，整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)的效率，到最終螺旋槳上面的效率是我們非常關(guān)注的一個(gè)點(diǎn)。

  最后，這條船做下來(lái)以后，在不同的艙室里，在四個(gè)艙室里針對(duì)震動(dòng)的速度，包括噪聲水平做了適度的測(cè)試，應(yīng)該說(shuō)這種系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到了綠色船舶最高等級(jí)的要求，達(dá)到了三級(jí)的要求，真正達(dá)到了豪華轎車的靜音性的水平。

  這是充電系統(tǒng)，采用兩種方式，一種是通過(guò)線連接的傳電方式，300千瓦，通過(guò)無(wú)線充電可以做到100千瓦，已經(jīng)實(shí)船應(yīng)用。整個(gè)艙室環(huán)境非常舒適，特別是整個(gè)機(jī)艙顛覆了傳統(tǒng)船舶機(jī)艙的概念。

  從2017—2019年，短短兩年多時(shí)間，中國(guó)的純電動(dòng)船舶發(fā)展非常快速，上面看到的都是幾百人載人量的客船，全世界都是大膽的嘗試。還有一些湖泊領(lǐng)域的，中國(guó)的一些景色非常好的水上旅游景點(diǎn)大量采用了電動(dòng)船。最后介紹有代表性的一艘船，港作拖輪，隨著電動(dòng)化的發(fā)展，現(xiàn)在港口在中國(guó)得到了快速發(fā)展，而港口了非常重要的裝備就是港口作業(yè)拖輪，大型的拖輪，船進(jìn)入港口都需要拖輪拖進(jìn)來(lái)，這種船非常有特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析以后，最后提出采用純電動(dòng)化的方式，這艘船用了五千多度電，推進(jìn)功率達(dá)到2×1500千瓦，預(yù)計(jì)2020年交付，這艘船的交付，對(duì)于工業(yè)船舶特別是綠色港口的建設(shè)起到非常大的推動(dòng)作用。

  最后，談一點(diǎn)個(gè)人的建議和想法，船舶的綠色電動(dòng)化確確實(shí)實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)性工程，需要行業(yè)引領(lǐng)，特別是政策制度、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的建設(shè)。另外，加強(qiáng)示范工程的推廣應(yīng)用，船舶電動(dòng)化以保持特別謹(jǐn)慎和樂(lè)觀的態(tài)度，謹(jǐn)慎在哪里，我們不希望船舶電動(dòng)化按照非市場(chǎng)化的方式運(yùn)行，是按照市場(chǎng)化方式運(yùn)行，就是這艘船上了以后是否給客戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，給船東創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，這是我們關(guān)注的。第二個(gè)，安全性是船舶電動(dòng)化在一段時(shí)間內(nèi)一定要引起大家高度重視的，這就是我們非常謹(jǐn)慎的地方。不能一窩蜂的上，如果這個(gè)城市沒(méi)有非常好的旅游資源，你采用電動(dòng)化船舶的時(shí)候一定要慎重，在共同打造航運(yùn)交通強(qiáng)國(guó)先行區(qū)，內(nèi)河水運(yùn)綠色發(fā)展示范區(qū)和高質(zhì)量發(fā)展樣板區(qū)的征程中，我們應(yīng)該并堅(jiān)定獻(xiàn)上我們?nèi)康牧α?，愿航運(yùn)業(yè)迎來(lái)更加美好的明天。謝謝大家。