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【摘要】探討了鋰電池在船舶儲能、船舶動力方面的應(yīng)用前景，對鋰電池在船舶中應(yīng)用的政策、規(guī)范、應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題進行了闡述，對鋰電池的類型和磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于船舶的優(yōu)勢及主要應(yīng)用場景進行了討論，研究了鋰電池的龍頭企業(yè)狀況，并對拓展鋰電池在船舶中應(yīng)用的可行性和意義進行了分析，提出了未來拓展的初步思路。
一、鋰電池在船舶動力中的應(yīng)用
目前船舶使用最多的動力系統(tǒng)是柴油機船舶動力系統(tǒng)，但柴油機動力系統(tǒng)存在著許多的問題。第一，柴油機使用的是重油或是不可再生能源，資源壓力大，使用成本也極高。第二， 柴油機運行中產(chǎn)生的噪音、振動問題難以解決。第三，柴油機的廢氣廢料排放問題極其嚴(yán)重，對環(huán)境造成的污染。
隨著對環(huán)境污染、資源緊缺等問題越來越重視，航運業(yè)污染問題也受到越來越多人的關(guān)注。船舶是排放大戶，近年來各國航運業(yè)積極行動，不斷推動和拓展綠色船舶技術(shù)的應(yīng)用。
雖然業(yè)界關(guān)注的船舶新能源種類眾多，如LNG、甲醇、LPG、生物質(zhì)燃料、太陽能、氫氣、燃料電池、鋰電池等,但真正能夠?qū)崿F(xiàn)零排放,并在海運業(yè)逐步推廣且具初步市場規(guī)模的新能源動力，目前只有鋰電池電動船舶。純電池動力船舶主要適用于航線固定、航程短、補點便捷的場合，對于航線距離相對較長的場合，柴電混合動力則更能兼顧節(jié)能減排與航程適應(yīng)性。
1. 鋰電池在純電動船舶的應(yīng)用
相較傳統(tǒng)的推進系統(tǒng)，電力推進系統(tǒng)具有經(jīng)濟性良好、操縱靈活、安全性高、振動小和可靠性高等特點，電力推進系統(tǒng)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于渡輪、挖泥船、拖輪和大型郵輪等。隨著電力電子技術(shù)快速發(fā)展以及能源危機日益加劇，電力推進替代傳統(tǒng)的柴油機推進成為不可阻擋的趨勢。
電力推進技術(shù)依靠其在機動性、可靠性、運行效率、布置靈活性、經(jīng)濟性、易于維護等方面的巨大優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于工程船、油船、豪華游船等船舶上。在世界各國都在追求可持續(xù)發(fā)展、倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟的今天，其將成為未來綠色船舶的前進動力。
在國外，幾個大的船舶電力推進生產(chǎn)廠商都有自己的電力推進系列產(chǎn)品，并已將其投入實際運行中，例如ABB公司的Azipod推進系統(tǒng)，J、Siemens公司與Schottel公司的SSP推進系統(tǒng)。然而，船舶電力推進一直面臨著一個技術(shù)難題，即頻繁的負(fù)載擾動給推進系統(tǒng)的性能帶來了重大影響。一方面，海洋環(huán)境復(fù)雜多變，風(fēng)、浪、流對負(fù)載的影響不可預(yù)知，帶來的擾動也在不斷變化；另一方面，某些工程船(破冰船、挖泥船、海上鉆井平臺等)在作業(yè)時除了受環(huán)境干擾以外，其負(fù)載功率需求還隨工況要求等客觀因素的變化而變化，會產(chǎn)生巨大的負(fù)載擾動。顯然，這些負(fù)載擾動會給船舶電網(wǎng)帶來巨大沖擊，對船舶推進系統(tǒng)的性能有著巨大影響。解決該問題的一個辦法是采用能量存儲技術(shù)。儲能單元可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在電力系統(tǒng)遇到擾動時，其可以瞬時吸收或釋放能量，平復(fù)擾動給系統(tǒng)帶來的影響，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。近年來，大容量存儲技術(shù)飛速發(fā)展，幾個大的儲能單元生產(chǎn)商(如Corvus Energy公司和Maxwell公司)都在生產(chǎn)自己的大容量儲能產(chǎn)品并將其投入到實際運行中。
2. 鋰電池在混合動力船舶中的應(yīng)用
混合動力船舶過去通常指的是柴?電混合動力船舶，但隨著船舶新能源技術(shù)逐步得到推廣，以太陽能、燃料電池LNG等為代表的新能源技術(shù)開始在船舶上應(yīng)用，使混合動力船舶定義越來越廣?；旌蟿恿Υ鞍艘噪娔転橹行牡亩喾N能量來源，其多樣性賦予了船舶運行靈活、經(jīng)濟的優(yōu)點，而不同能量來源只有通過管理，充分利用各自的特性、協(xié)調(diào)控制它們之間的流動，才能在保證船舶的功能性、安全性的同時，有效降低能耗、減少排放。
在混合動力船舶中，鋰電池主要有兩大作用，供能和儲能。鋰電池可以根據(jù)船舶不同的使用要求進行方案設(shè)計，主要有以下應(yīng)用：
1）電力保留，防止船舶失電。
2）削峰填谷：可以在負(fù)荷最大的時候，通過鋰電池短期供電；負(fù)荷較小的時候，電網(wǎng)給鋰電池進行充電補充。
3）彌補發(fā)電機組的特性不足：可將突加的負(fù)荷轉(zhuǎn) 移到電池組上承受，有效地規(guī)避了“悶車”風(fēng)險。
4）作為電力直接對電網(wǎng)進行供電：船舶不配備柴油發(fā)電機，直接采用電池系統(tǒng)對船上的設(shè)備進行供電，推進系統(tǒng)采用電動機提供動力，就可以實現(xiàn)船舶“零排放”。
二、鋰電池在船舶儲能中的應(yīng)用
在多數(shù)情況下，船舶電力推進系統(tǒng)都是內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機組為系統(tǒng)供電。由于海洋環(huán)境復(fù)雜多變，負(fù)載是變化的，當(dāng)負(fù)載偏離最佳負(fù)荷點時，燃油就會得不到充分燃燒，燃油的利用率隨之大幅度下降，同時會產(chǎn)生大量的氮氧化物和硫氧化物，對環(huán)境造成污染。
能量存儲技術(shù)是解決這一問題的辦法之一。利用儲能單元在系統(tǒng)輕載時將多余的能量儲存起來，來防止該能量對電網(wǎng)的沖擊。在系統(tǒng)過載時，儲能單元釋放能量來滿足負(fù)載的需求。能量存儲技術(shù)已經(jīng)很好的應(yīng)用于電動汽車行業(yè)。而大容量能量存儲技術(shù)的發(fā)展，使得儲能單元應(yīng)用于船舶電力推進系統(tǒng)成為可能，利用儲能單元來克服功率波動對船舶電力推進系統(tǒng)的影響將是未來船舶推進技術(shù)發(fā)展的新方向。
儲能系統(tǒng)可增強汽輪機功率提升能力，提高汽輪機調(diào)速水平，改善電網(wǎng)質(zhì)量，實現(xiàn)發(fā)電的平滑輸出，從而增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時，儲能系統(tǒng)也能將多余的能源儲存起來，一定程度上提高了船舶運行的經(jīng)濟性。另外，由于船舶所處環(huán)境較為惡劣，且長期遠(yuǎn)離陸地，遇險救援時效性較差，因此，對于保證安全的電力系統(tǒng)要求很高。儲能系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)最可靠的能源，是保護船舶安全的最后一道屏障。
根據(jù)儲能載體區(qū)分，儲能方式主要分為電化學(xué)儲能、物理儲能和電磁儲能三種。其中電化學(xué)儲能主要包括電池儲能和超級電容器儲能；物理儲能主要包括抽水儲能、高壓空氣儲能和飛輪儲能；電磁儲能主要包括超導(dǎo)儲能。
在各種儲能方式中，抽水儲能、壓縮空氣儲能因為響應(yīng)速度慢，不能滿足船舶的要求。超導(dǎo)儲能能量密度過低、成本過高且技術(shù)成熟度不高，實際運用中可靠性和經(jīng)濟性都不高，也不適合應(yīng)用于船舶。船舶中主要應(yīng)用的儲能方式為電池儲能、超級電容器儲能和飛輪儲能。超級電容器儲能和飛輪儲能兩種儲能方式都具有響應(yīng)快、比功率高的特點。相比起來，超級電容器儲能比功率更高，但比能量極低，放電時間極短，成本更高。
電池儲能中，鉛酸電池和鋰電池是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的電池。兩種電池均具有額定功率高，放電時間長的優(yōu)點。相比起來，鉛酸電池技術(shù)更為成熟，成本較低，安全性較高，但比能量遠(yuǎn)低于鋰電池，且環(huán)保性很差。鋰電池本身電池特性更為優(yōu)越，但技術(shù)成熟度還不高，散熱問題較為嚴(yán)重，安全性不足。用作動力源的鋰電池，按電芯材料分類，主要有三元鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰等幾種，目前主流應(yīng)用的是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。三元鋰電池能量密度最大，但是出于安全原因，在電池管理系統(tǒng)需要投入更多資金，一定程度上限制了三元鋰電池在國內(nèi)船舶的應(yīng)用。磷酸鐵鋰電池技術(shù)己相當(dāng)成熟，廣泛應(yīng)用在陸用交通、 太陽能和風(fēng)力發(fā)電發(fā)電儲能、電動工具等領(lǐng)域，大規(guī)模的生產(chǎn)也使電池價格回落到較為合理的空間。結(jié)合國內(nèi)船舶實際和電池產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況，磷酸鐵鋰電池在船舶領(lǐng)域發(fā)展較快。
三、鋰電池在船舶中應(yīng)用的政策和規(guī)范
1、政策基礎(chǔ)
為了推進新能源在船舶產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，國家和地方出臺了一些針對鋰電池在船舶領(lǐng)域應(yīng)用的政策。國家層面，雖然沒有專門針對電池動力船舶的鼓勵政策，但相關(guān)政策可見于各文件中。
2018年 11月30日，交通運輸部印發(fā)《船舶大氣污染排放控制區(qū)實施方案》，鼓勵船舶使用清潔能源、新能源、船載蓄電裝置或尾氣后處理等替代措施以滿足船舶排放控制的要求。
2019年 1月 4日，生態(tài)環(huán)境部等 11部委聯(lián)合印發(fā)《柴油貨車污染治理攻堅行動計劃》，鼓勵淘汰使用20年以上內(nèi)河航運船舶，依法強制報廢超過使用年限的航運船舶，推廣使用純電動和天然氣船舶。
2019年 9月，中共中央國務(wù)院印發(fā)實施《交通強國建設(shè)綱要》，特別強調(diào)加強新能源在船舶行業(yè)的應(yīng)用研究，要求推廣新能源、清潔能源等技術(shù)裝備，提升新能源船舶設(shè)計建造能力，強化新能源等前沿關(guān)鍵科技的研發(fā)。
2020年 6月，交通運輸部發(fā)布《內(nèi)河航運發(fā)展綱要》提出：加大新能源、清潔能源推廣應(yīng)用力度，推廣 LNG節(jié)能環(huán)保船舶，探索發(fā)展純電力、清潔燃料等動力船舶。
地方層面，各地方政府出臺的政策更具針對性，這些政策的發(fā)布與實施極大地推動了當(dāng)?shù)仉姵貏恿Υ爱a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如深圳市制定的《2018年“深圳藍(lán)”可持續(xù)行動計劃》、廣州市制定的《廣州港口船舶排放控制作戰(zhàn)方案（2018-2020年）》、武漢市制定的東湖等封閉水域禁止運行燃油船舶的要求，以及湖北省即將出臺的禁止封閉水域運行燃油船舶的規(guī)定等。
2、規(guī)范基礎(chǔ)
電池動力船舶屬于較新的船型，船舶及相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計尚處探索期，政策法規(guī)尚處于完善期，無論國際還是國內(nèi)相應(yīng)的法規(guī)都不夠健全。
國際方面，純電池動力船舶的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分散在國際海事公約、檢驗法規(guī)、船級社規(guī)范和船舶及相關(guān)行業(yè)之中，但尚未形成體系。SOLAS公約規(guī)定了電源及發(fā)電機組的要求，但一直沒有將純電池動力引入到公約當(dāng)中，成為制約國際航行電池動力船舶發(fā)展的一個重要因素。《國際海運危險貨物規(guī)則》規(guī)范了電池組運輸?shù)囊?。部分船級社針對電動船也發(fā)布了相關(guān)的指南和要求。國際電動委員會（IEC）發(fā)布了22項涉及船舶電氣、蓄電池及燃料電池安全、性能、防爆領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上滿足了電池動力船舶的要求，但未形成系統(tǒng)和完善的應(yīng)用規(guī)范。
國內(nèi)方面，電池動力船舶的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定基本能夠滿足現(xiàn)階段電池動力在船舶上的應(yīng)用。國內(nèi)標(biāo)委會制定了與 IEC對口的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 22項，能夠為當(dāng)前電動船舶的設(shè)計建造提供一定借鑒。2019年11月，中國船級社發(fā)布《純電池動力船舶檢驗指南》。自 2011年起，交通運輸部海事局組織開展了電池動力船舶技術(shù)規(guī)范的制定工作。并于 2019年 7月 23日發(fā)布《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則（2019年修改通報）》，2019年 11月 13日發(fā)布《內(nèi)河船舶法定檢驗技術(shù)規(guī)則（2019）》，針對內(nèi)河船舶電氣要求和磷酸鐵鋰電池的性能特點，制定了相應(yīng)的技術(shù)要求。規(guī)則的出臺，大大促進了船舶行業(yè)電動化的快速發(fā)展。另外，東疆海事局在內(nèi)河電池動力船舶規(guī)范基礎(chǔ)上，繼續(xù)積極推進沿海電池動力船舶技術(shù)規(guī)范的制修訂工作，磷酸鐵鋰電池在海船上的應(yīng)用已納入 2020年船舶技術(shù)修訂重點工作。同時將加快推動研究制定船用鋰離子電池基礎(chǔ)通用性能和試驗標(biāo)準(zhǔn)。
四、鋰電池在船舶中的應(yīng)用現(xiàn)狀
電池動力船舶是目前國際上最新穎的船型之一，其電氣化特點能夠為下一代智能船的發(fā)展提供基礎(chǔ)。其設(shè)計和建造并不是動力系統(tǒng)的簡單替代，需要設(shè)計和建造理念的革新。對于設(shè)計和建造部門來講都是巨大的挑戰(zhàn)。其船舶系統(tǒng)及功能的配備、設(shè)備操作和船員技能的要求、作業(yè)環(huán)境對船舶的影響、事故和風(fēng)險的預(yù)防處置等方面較常規(guī)動力船舶更為復(fù)雜。各船級社、海事部門等都處于研究起步階段，相關(guān)研究和設(shè)計體系尚不完善。
1、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
從全球范圍看，電池動力船舶的應(yīng)用正處于探索、示范期，運營經(jīng)驗不足。截止 2019年 5月底，全球電動船舶數(shù)量為155艘，其中包括營運船舶 75艘，擬建造船舶80艘，已實現(xiàn)1000KWh到 4000KWh之間較大容量電池動力船舶的應(yīng)用。電池動力的選擇上既有磷酸鐵鋰電池，也有三元鋰電池。我國內(nèi)河已建純電池動力船舶 20余艘，在建及計劃建造純電池動力船舶 10余艘。2015年以前，我國電池動力船舶的應(yīng)用僅限于 600KWh以下的小型船舶 ；2015年以后，使用的最大電池容量達(dá)到 3000KWh,且全為磷酸鐵鋰電池。我國電池行業(yè)發(fā)展相對成熟， 但是船用產(chǎn)品及其配套產(chǎn)業(yè)占據(jù)的市場份額較小，參與船用電池認(rèn)證的企業(yè)較少，仍存在較大發(fā)展空間。電池動力船舶的核心部件是為推進電池及其配套的電池管理系統(tǒng)。在全球前十的電池制造商中，國產(chǎn)廠家占到五家。2020年第一季度國內(nèi)動力電池裝機量合計約 5.68GWh， 涉及的裝機動力電池企業(yè) 51家，其中寧德時代、比亞迪、國軒高科、 億緯鋰能、中航鋰電等是排名靠前的企業(yè)，主要裝機產(chǎn)品是新能源汽 車。國內(nèi)鋰電池配套船舶作為動力源，必須經(jīng)過中國船級社（CCS）的資質(zhì)認(rèn)證。截至 2019年10月，中國船級社已完成和正在進行的船用電池產(chǎn)品認(rèn)證共 37項，其中 15項動力電池項目、5項電池管理系統(tǒng)項目已經(jīng)完成審核工作。在電池管理系統(tǒng)方面，中國船舶重工集團公司第 712研究所、711研究所、704研究所已具備純電池動力系統(tǒng)及整船解決方案的設(shè)計和供貨能力，無錫賽思億已具備船舶直流網(wǎng)電力推動系統(tǒng)、混合動力推進系統(tǒng)、試驗站用電系統(tǒng)的供貨能力，中車上海漢格已具備直流電力推進系統(tǒng)、交流電力推進系統(tǒng)、ESS節(jié)能系統(tǒng)的供貨能力。
2、港口配套現(xiàn)狀
港口配套設(shè)施特別是充電設(shè)施是限制電動船舶發(fā)展的因素之一。截至2018年底，我國已建成岸電 2400余套，這些設(shè)備使用中存在與船舶供電不匹配等諸多問題，并且不能直接為純電池動力船舶進行充電，但是為電池動力船舶獲取動力提供了較好的硬件基礎(chǔ)。隨著《船舶大氣污染物排放控制區(qū)實施方案》的持續(xù)推進，特別是船用岸電使用方面政策的強制實施，全國岸電的配套規(guī)模和區(qū)域有望進一步擴大和提升。
五、鋰電池在船舶應(yīng)用中的問題
1、缺少統(tǒng)一規(guī)劃
一是電池動力船舶推廣缺少統(tǒng)一部署。在電池動力船舶的應(yīng)用和推廣中，鋰電池生產(chǎn)企業(yè)、電力企 業(yè)、配套企業(yè)各自推進，缺少國家層面的宏觀規(guī)劃，技術(shù)研發(fā)、發(fā)展路徑、推廣模式缺少統(tǒng)一的規(guī)劃和指導(dǎo)。目前，我國只有個別省市出臺了電動船建設(shè)、改造補貼方案，如《深圳市綠色低碳港口建設(shè)補貼資金管理暫行辦法實施細(xì)則》《廣州港口船舶排放控制補貼資金實施方案》，積累了一定的經(jīng)驗。同時，由于電池動力船舶雖然使用成本低，但前期投入較多，電池動力船舶推進系統(tǒng)的造價一般是傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的 2.2至 2.5倍。由于電動船產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，國家對新建、改建電池動力船舶并未出臺專門的補貼政策，在電價優(yōu)惠、岸電規(guī)劃方面缺少統(tǒng)一的部署。二是缺少對鋰電池全生命周期的規(guī)劃。鋰電池的生命周期受使用環(huán)境、充放電循環(huán)工況等因素的影響，電池一旦老化，安全風(fēng)險會急劇增加。電池的負(fù)荷狀態(tài)（SOC）由100%降低到 80%一般認(rèn)為電池即將壽命終止，按照目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 廠家承諾的電池壽命為 8年，而船舶的壽命按照 20~30年計算，在船舶的生命周期內(nèi)要進行三到四次的電池更換，對于電池的生產(chǎn)、使用、報廢、分解以及再利用等整個生命周期的綜合處理，缺少相應(yīng)的政策引導(dǎo)。
2、技術(shù)法規(guī)不完善
一是船用標(biāo)準(zhǔn)尚未建立。鋰電池根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域其性能標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，目前船用鋰電池性能標(biāo) 準(zhǔn)參用電動汽車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基礎(chǔ)通用性能和試驗標(biāo)準(zhǔn)還未形成。考慮到船用鋰電池蓄能能力是車用鋰電池能力級別的幾十倍甚至上百倍，且船用產(chǎn)品工作環(huán)境更惡劣、 安全性能要求更高，因而船用試驗標(biāo)準(zhǔn)引用 IEC及國標(biāo)電動車標(biāo)準(zhǔn)，存在一定的局限性和不適用性。船用標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建和完善是目前急需解決的問題。
二是檢驗法規(guī)尚不完善。雖然相關(guān)海事局已經(jīng)編制了內(nèi)河動力船舶技術(shù)規(guī)范，但是由于船用鋰電池產(chǎn)業(yè)能力偏弱，尚不具備向長途、 大功率船舶供貨的能力，因而對于沿海電池動力船舶相關(guān)法規(guī)的編制尚處于起步階段。
三是鋰電池作為船舶動力應(yīng)用的研究有待進一步深入。電池動力船舶根據(jù)能源形式一般可歸為兩類：純電池動力船舶和混合動力船舶。由于電池動力船舶實船較少，對此類系統(tǒng)的安全性、動力匹配性研究及積累的經(jīng)驗尚顯不足。兩種技術(shù)路徑的優(yōu)劣還有待實際運營的驗證， 缺少數(shù)據(jù)積累。純電池動力的安全性差、能量密度低，以及一次性投入成本太高等缺點，是制約其在船舶領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要障礙。動力電池作為大容量儲能元件，其本身具有起火爆炸等隱患，在船舶航行中存在電池失效、控制系統(tǒng)失效風(fēng)險，在船舶操縱過程中存在因故障、特殊天氣條件導(dǎo)致的安全返航風(fēng)險，在船舶停泊充電期間存在船岸操作安全事故風(fēng)險等。
3、企業(yè)技術(shù)水平不高
電池動力船舶的整體性能取決于兩個方面：船舶設(shè)計建造水平和關(guān)鍵部件（如動力電池和能源管理系統(tǒng)）生產(chǎn)質(zhì)量。
船舶建造設(shè)計方面，依然處于初級階段，目前的電動船依然是能源動力的替換，需要按照電動能源的性能特點，進行創(chuàng)造性的設(shè)計革新。
就電池動力和能源管理系統(tǒng)而言，并未形成具有明顯市場優(yōu)勢的電池系統(tǒng)供應(yīng)廠商以及推進和動力供應(yīng)商，核心部件和產(chǎn)品與國外存在一定差距，船用電池系統(tǒng)、船用電池動力制造能力尚且不足。
4、船型應(yīng)用受限
目前國內(nèi)鋰電池動力船舶的容量一般控制5000KWh以下，其續(xù)航里程受充電裝置、充電時間的限制，其應(yīng)用僅限于在短途客運、渡輪、景區(qū)旅游客船、短途定航線貨船領(lǐng)域。
六、磷酸鐵鋰電池在船舶中應(yīng)用的優(yōu)勢
新興的“鋰電池電動船舶”以綠色環(huán)保、零污染、安全以及使用成本低等優(yōu)點，將成為內(nèi)河、湖泊的短距離運輸船、觀光船、輪渡船等的首選船舶。而作為鋰電池家族最安全磷酸鐵鋰電池，伴隨著近年來相關(guān)鋰電池技術(shù)在安全、長續(xù)航、大功率、長壽命等技術(shù)難題的突破，磷酸鐵鋰電池以其相對較低的價格,較高的能量密度簡易的維護,以及優(yōu)異的安全性能將成為電動船舶發(fā)展的優(yōu)選能源。相對于其它鋰電池，磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于船舶具有以下優(yōu)勢：
1）磷酸鐵鋰電池安全性更高
磷酸鐵鋰電池安全性和耐高溫性能優(yōu)異正交橄欖石結(jié)構(gòu)的LiFePO4 正極磷酸鐵鋰電池是目前最安全的鋰離子電池正極材料，且不含有對人體有害的重金屬元素，其橄欖石結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)架穩(wěn)固，氧（O ）與磷（P）以強共價鍵牢固結(jié)合，使其結(jié)構(gòu)中的氧難以與電解質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，即便在高溫情況下也不會形成結(jié)構(gòu)崩塌發(fā)熱，這能夠很好的保證電池充放電過程的穩(wěn)定性與安全性，磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá) 350℃-500℃而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右。工作溫度范圍寬廣（-20℃~+75℃），其優(yōu)異的高溫性 能、安全性方面具有突出的優(yōu)勢使其成為中大容量、中高功率鋰離子電池首選的正極材料。
2）磷酸鐵鋰電池的使用壽命更長
磷酸鐵鋰電池，完整充電循環(huán)壽命在 2000 次以上，標(biāo)準(zhǔn)充放電（5 小時率）使用，一般可達(dá)到 2000 次。而鉛酸電池的循環(huán)使用次數(shù)在 300 次左右，最大一般不超過 500 次，使用年限多在 1~1.5 年時間，相同條件下的磷酸鐵鋰電池理論壽命將達(dá)到 7~8 年。并且磷酸鐵鋰電池具備大電流放電能力，也可使用大電流 2C 快速充放電，而鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。
3）量產(chǎn)產(chǎn)品單位能量密度較高具備價格優(yōu)勢
據(jù)報道，2018 年量產(chǎn)的方形鋁殼磷酸鐵鋰電池單體能量密度在 160Wh/kg 左右，2019 年一些優(yōu)秀的電池廠家大概能做到175-180Wh/kg 的水平，個別厲害的公司量產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池單體能量密度最高已突破 190Wh/kg，目前市場上已經(jīng)有攻克磷酸鐵鋰電芯 200wh/kg 的高難度，并且磷酸鐵鋰體系還可繼續(xù)提升能量密度，隨著市場對未來電動船舶市場、儲能市場的看好，未來磷酸鐵鋰電池應(yīng)用在電動船舶領(lǐng)域的比例增多的同時必然會在能量密度將迎來較大的發(fā)展，同時單位價格也會呈現(xiàn)下降趨勢。
4）綠色無污染的環(huán)保產(chǎn)品
磷酸鐵鋰電池一般不含任何重金屬與稀有金屬無毒無污染（由 Societe Generale de Surveillance S.A.認(rèn)證通過），且符合歐洲《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令(Restriction of Hazardous Substances) 規(guī)定，是絕佳的綠色環(huán)保電池。
七、磷酸鐵鋰電池在電動船舶中應(yīng)用的主要船型
當(dāng)前純電動船舶在觀光客船、景區(qū)畫舫、沿江沿海渡船、和內(nèi)河貨船、港口拖船、江海聯(lián)運散貨船、集裝箱船等多種船型等船型均有應(yīng)用，船型方面包含客船、渡船、旅游船、公務(wù)船、工程船、干散貨船、集裝箱船等多種船型。不過現(xiàn)階段超過 5000 噸級的中大型船舶完全鋰電化難度依然較大。目前結(jié)合當(dāng)前政府在船舶電動領(lǐng)域的推廣情況和內(nèi)河、湖泊區(qū)域的環(huán)保要求來看，未來一段時間內(nèi)船舶電動化尤其是純電動船將主要在內(nèi)河水域、湖泊等相對封閉水域獲得較大發(fā)展，主要集中在沿江沿海城市渡船、觀光船、內(nèi)河 （湖）貨船、港口拖船等市場 。且這些船舶噸位多集中在 2000 噸以內(nèi)的船舶類鋰電池在汽車、電腦等方面已有大量的應(yīng)用，但船舶市場應(yīng)用相對較少。目前，大容量電池儲能系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)已有了重大突破，而且各國政府環(huán)保政策等外 部因素的推動，也為船舶電池應(yīng)用的發(fā)展提供了強有力的后盾。船舶的鋰電池應(yīng)用應(yīng)該以此為契機，進行發(fā)展及推廣， 以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。
八、行業(yè)龍頭鋰電池公司介紹
1. 寧德時代
寧德時代新能源科技股份有限公司成立于2011年，是國內(nèi)率先具備國際競爭力的動力電池制造商之一，專注于新能源汽車動力電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，致力于為全球新能源應(yīng)用提供一流解決方案，核心技術(shù)包括在動力和儲能電池領(lǐng)域，材料、電芯、電池系統(tǒng)、電池回收二次利用等全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)及制造能力。2017年該公司動力鋰電池出貨量全球遙遙領(lǐng)先，達(dá)到11.84GWh。已與國內(nèi)多家主流車企建立合作關(guān)系，并成功在全球市場上占據(jù)一席之地，也成為國內(nèi)率先進入國際頂尖車企供應(yīng)鏈的鋰離子動力電池制造廠商。
2. 比亞迪
比亞迪業(yè)務(wù)布局涵蓋電子、汽車、新能源和軌道交通等領(lǐng)域，從能源的獲取、存儲，再到應(yīng)用， 全方位構(gòu)建零排放的新能源整體解決方案。在新能源領(lǐng)域，比亞迪擁有電池、太陽能、儲能等新能源產(chǎn)品及完整的產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)品遍及美國、德國、日本、瑞士、加拿大和澳大利亞等新能源發(fā)達(dá)市場和新興市場。
3. 億緯鋰能
惠州億緯鋰能股份有限公司（簡稱：億緯鋰能）成立于2001年，于2009年在深圳創(chuàng)業(yè)板首批上市，歷經(jīng)21年快速發(fā)展，已成為具有全球競爭力的鋰電池平臺公司，同時擁有消費電池和動力電池核心技術(shù)和全面解決方案，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。
4. 國軒高科
國軒高科股份有限公司于1995年01月23日，公司經(jīng)營范圍包括鋰離子電池及其材料、電池、電機及整車控制系統(tǒng)的研發(fā)等。2019年10月22日，“2019全球新能源企業(yè)500強榜單”發(fā)布，國軒高科股份有限公司位列第185位
5. 鵬輝能源
鵬輝能源（深圳創(chuàng)業(yè)板，股票代碼300438）成立于2001年，注冊資本4.2億元人民幣，鵬輝是一家20余年來一直專注于鋰電池生產(chǎn)制造與研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。公司業(yè)務(wù)范圍已覆蓋數(shù)碼消費類電池、新能源汽車動力電池、儲能電池以及輕型動力電池、電動工具電池等眾多領(lǐng)域，全面實現(xiàn)了新能源產(chǎn)業(yè)鏈的完美覆蓋，并率先實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，主要技術(shù)指標(biāo)處于國內(nèi)、國際先進水平。
6. 中航鋰電
中航鋰電成立于2007年，是由中國航空工業(yè)集團公司、中國空空導(dǎo)彈研究院、四川成飛集成科技股份有限公司、中航投資控股有限公司、航建航空產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資（天津）有限公司、江西洪都航空工業(yè)股份有限公司、洛陽興航投資有限責(zé)任公司共7家單位，共同投資建設(shè)的專業(yè)從事鋰離子動力電池、電源管理系統(tǒng)研發(fā)與生產(chǎn)的高科技公司，是一家擁有先進管理、技術(shù)、制造能力的現(xiàn)代企業(yè)。公司位于河南省洛陽市國家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，專業(yè)從事鋰離子動力電池、電源管理系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)，是國內(nèi)領(lǐng)先的生產(chǎn)100AH以上高倍率、長壽命、大容量鋰離子動力電池制造專業(yè)公司，是承擔(dān)國家863重大專項“大容量磷酸鐵鋰動力電池及動力模塊技術(shù)開發(fā)”的單位。
