摘要
從創新場景“駛向”必然趨勢。
過去一年,鋰電池上船不斷傳來“捷報”。截至2023年12月,億緯鋰能船舶電池裝船量已突破1000艘,寧德時代電池裝船量則超過500艘。
裝船量取得突破的背后,是全球應對氣候變化背景下,航運業面臨著日益嚴峻的減排壓力,受到國際社會和我國政府的高度關注。其中,船舶電動化已被驗證為極具前景的脫碳路徑。
政策要求的趨嚴,市場環境的改善,疊加船舶電動化經濟性的上升,船舶電池正以80%的速度加速上船。隨著主流電池企業布局的加速,船舶電池的應用范圍正不斷擴大。
航運脫碳迫在眉睫,已成全球共識
寧德時代曾在公開場合總結,當前航運現狀有“三高”,一是貿易運輸中船舶占比高,二是化石能源消耗高,三是碳排放量高。航運減排壓力大,脫碳形勢嚴峻。
統計數據顯示,全球范圍內,交通運輸是電力、工業之后的第三大碳排放領域;交通運輸領域中,船運行業又是繼汽車行業(包含輕型車和重卡)之后的第二大碳排放領域,且其碳排放一直以來呈現不斷上漲的趨勢。
對此,國際海事組織IMO已提出國際海運溫室氣體排放要盡快達峰,并于 2050年前后達到凈零排放的目標,與其在2018年提出的初步戰略相比時間更為提前,目標要求也有所加強。
更進一步來看,歐盟已將排放交易體系擴展至海運領域,并完成了第一階段建立船舶碳排放監測系統的任務。進入2024年,歐盟將對海運碳排放進行定價,即對航運船舶進行碳稅征收,受此影響的全球大型船舶超過3成。
我國也于2022年12月起,要求所有進出港口的400總噸以上船舶記錄能耗數據。
航運脫碳推動全球船舶綠色轉型的趨勢已迫在眉睫,并成為全球共識。
曙光已現,船舶電動化拐點有望提前到來
推動船舶綠色轉型的核心是應用綠色動力,包括LNG、液氨、甲醇、氫和鋰電池等。
其中,氫、甲醇等仍處于初步研發或示范階段,而LNG和鋰電池已進入技術成熟階段。相比之下,電動船舶在減碳效果和運營成本方面更具優勢。
首先,與傳統化石燃料相比,LNG的減碳效果有限,僅為20%左右,而鋰電池動力方案可以實現完全零碳。
其次,從全生命周期維度看,電動船舶在運營成本上更具有優勢。以百噸級客船為例,雖然初始購置成本較高,但電動化后可以在5.1年內收回增量成本。對于電動集裝箱船,其經濟性將隨著充換電配套設施的完善而更加明顯。
與此同時,在市場化層面,隨著經濟性提升、政策確定性不斷增強,此前制約電動船舶需求滲透的條件也正在得到解決。
其一,隨著政策設計的不斷完善,船舶電動化的進程有望加快。
相關文件已指出,將重點推動純電池動力技術在中短途內河貨船、濱江游船及庫湖區船舶等的應用,并圍繞珠江、長江、閩江等主要水系展開。對于細分場景的優先與明確,將有效提升電動船舶在細分場景的滲透率。
此外,地方層面關于電動船舶、岸電設施等的補貼扶持正不斷加強,可直接刺激電動船舶數量的提升。例如,深圳為清潔能源動力船舶的單船補貼最高可達1500萬元,上海、浙江等地對使用岸電船舶采取優先通行政策等。
其二,電芯價格降低疊加能量密度突破,船舶電池整體造價正不斷下降,電動船舶初始投資高、經濟性不足的痛點也隨之弱化。
2023年,受到碳酸鋰價格大幅下跌至10萬元以下的影響,三元、鐵鋰電芯的單價也不斷下滑,其中動力型電芯單價已跌破0.5元/Wh。
據市場機構測算,在電動客船場景中,當船舶電池單價下跌至800元/kWh時,一艘單日運營里程為110km的客船,收回增量成本的周期最短可縮減至3年。電動集裝箱船場景中,該周期最短可縮短至6年以內。
其三,全球船舶已進入換新周期,新造船需求不斷上漲,疊加綠色轉型的剛需,正加速推動船舶電動化。
船舶行業具有明顯的周期性特點。相關數據顯示,2000-2011年為全球船舶交付的上行大周期,故目前16-20年船齡運力占比超過15%,20年以上船齡運力超過7%,船隊老化趨勢明顯。
疊加碳稅征收等碳中和相關政策趨嚴,一方面將大大降低老舊船舶的經濟性,并迫使其退出市場;另一方面則為綠色航運需求賦予了長期成長性。數據顯示,為實現2030年碳達峰的目標,船舶行業需要在2027-2030年每年新造0.6億GT的零碳新船。
具體到國內來看,中國造船新單的國際份額自2020年起便呈現上升趨勢,其中,綠色動力船舶訂單占比也逐年增加,至2023年已達到57%。
船舶電池:布局加速,找到方向
近年來,國內船舶電池行業呈現出蓬勃發展的態勢。隨著船舶電動化的趨勢加速,電池廠商在船舶電池領域布局越來越廣泛。
主流電池廠商憑借技術儲備和資金實力,正推動船舶電池的應用范圍不斷擴大,從內河船舶到遠洋船舶,都在積極探索電動化的可能。
根據中國船級社(CCS)官網披露的信息,其已向寧德時代、中創新航、億緯鋰能、國軒高科、欣旺達、瑞浦蘭鈞、贛鋒鋰電、力神電池、鵬輝電源等數十家電池企業發放了鋰電池相關產品型式認可證書,覆蓋電芯、模組、BMS和電池包。
隨著電動船舶市場的潛力不斷釋放,船舶用鋰電池的裝機量在2023年實現了超過80%的增速。其中,億緯鋰能和寧德時代作為主要的船舶電池供應商,裝船量分別超過了1000艘和500艘。
以上電池企業在研發和生產階段不斷投入,致力于提升船舶電池的性能和安全性。
據了解,中創新航電池產品基于安全失效的雙層功能保護設計,pack級分布式獨立熱失控排放等全生命周期安全與性能管理,適配船舶市場更高效經濟、安全可靠的電動運行方案,滿足航運核心需求。
楚能新能源研發全新一代船舶專用320Ah電芯則通過正極方面優化碳包覆技術、負極方面優化焦原料組成、電解液添加特殊成膜添加劑等方式實現電芯性能提高與突破,達到使用壽命超過20年。
除了寧德時代和億緯鋰能之外,中創新航已支持多樣化的船用電池系統定制,裝機項目包括中國內陸湖最大載客量純電動游船“滇景號”、中國首條純電動離岸雙體帆船、700TEU江海直達純電池動力集裝箱船等。同時,公司在歐洲高端游艇備電市場排名第一,市占率超80%。
國軒高科也不斷斬獲船舶電池系統訂單,并計劃與奇瑞集團共同推動在電動船舶領域的合作。
與此同時,國內電動船舶單船電池容量正不斷突破。“中遠海運綠水02”輪船的電池帶電量已達到57.6MWh(全球最大),拉開鋰電池在大型船舶上的應用序幕。
隨著綠色航運需求的確定性和成長性不斷提升,動力電池企業將面臨巨大的發展機遇。對于鋰電池廠商而言,除了儲能領域的應用外,電動船舶市場有望成為又一個快速增長的應用場景。這將有助于加快消耗過剩產能、檢驗前沿技術的步伐。
審核編輯:劉清
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原文標題:復盤2023:船舶電動化“提速”
文章出處:【微信號:weixin-gg-lb,微信公眾號:高工鋰電】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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