再过若干天，居住在上海横沙岛和长兴岛的居民即将迎来宽敞舒适的新摆渡船——“新生态”号。这艘总长65米、可搭载30辆小车和165名乘客的蓝白色大船，外表看起来和其他渡船差别不大，内里却大有乾坤，它是世界上首艘纯超级电容渡船。
(资料图)
据悉，“新生态”号目前正在长横对江渡口进行最后的调试工作。计划于10月底正式投入运营，上海市新能源船推广将迎来新的里程碑。
近日，上海证券报记者独家采访了该船的总承包方——中国船舶集团七一一所专家，揭晓如何使用纯超级电容作动力，使大船“动起来”。
超级电容作动力航速快功率大
国内一名超级电容领域专家对上海证券报记者介绍锂电池和超级电容组合使用的原理时表示，如果把锂电池比作耐力型选手，决定新能源车的续航里程，那么超级电容就是力量型选手，能够在启动和加速环节，补偿峰值功率。作为一种介于传统电容与电池之间的新型储能装置，超级电容与锂电池在功能上形成互补关系。
那么，在需要更大动力的船舶上，为何只需要纯超级电容呢？
七一一所专家对上海证券报记者表示，由于长兴岛和横沙岛两岸码头距离短，渡船航行时间短，靠岸时间短，每天往返次数频繁。超级电容充电功率大，充电时间短。正好适用于长横(长兴岛-横沙岛)渡轮的运行工况。
正在调试中的“新生态”号配置了两套超级电容电池，合计储能625kWh(千瓦时)，充放电循环次数不小于20万次。超级电容柜有过放、过压、过流、过热、过载、短路等保护与报警功能。相比传统的锂电池供电设备，超级电容具有充放电时间短、循环寿命长的特点，此外还有一个优点“安全性高”。
与此同时，该船舶还配备了两套全回转舵桨，可实现360°任意无限制地向左或向右回转，极大地提高了渡船的回转性能。电机推进功率达到了2*350kW(千瓦)。经初步航行测试，动力系统强劲可靠，航速可达12节。从长兴岛摆渡到横沙岛需要10分钟左右。航速比传统渡轮更快，输出功率更大且环保。
“未来，纯超级电容作为动力还可以进一步运用在短途往返的渡船、游船、运输船等船舶领域。”上述专家表示。
充电15分钟航行1小时
岸电系统提供助力
纯超级电容船能够正常运作，离不开随时补能，这又牵涉到电网企业、政府部门正在加快推进的岸电系统。
据介绍，七一一所为“新生态”号配套的是2.5MW(兆瓦)级直流岸电系统充电的方案。这是目前国内最大的船用直流充电系统。该岸电系统具有系统容量大，连接方便，充电过程自动管理等特点。从外观看，该充电系统和码头上的龙门吊相近，区别在于多了几个硕大的充电插头。使用该充电系统为“新生态”号充电，充电15分钟就能充满，满足2-3个航次用电需求，同时每年能够节省500吨左右的燃油，助力交通出行方式进一步向绿色低碳转型。
记者采访获悉，为进一步鼓励岸电发展，提高靠港船舶岸电使用率，减少大气污染物排放，上海市制定了《上海市鼓励靠泊船舶使用岸电扶持办法》。目前各类型船舶正在开展岸电改造工作，完成相关改造运营后，相关主体就能申请补贴资金。
作为全球最大的公用事业企业，国家电网也在加快长江沿岸码头的岸电系统建设，近年来，国家电网多个省级公司对于当地船舶岸电领域的布局时常见诸报道。电力设备企业中，许继电气方面早前接受上海证券报记者采访时也曾透露，将重点布局电动汽车充换电、港口岸电和综合能源服务产业。该公司在深交所互动易上答投资者问时，进一步表示公司参与了长江沿线不同类型码头的岸电建设工作，岸电业务具有相关技术、资质和产品。公司将结合行业趋势，加强电动汽车、轨道交通、港口岸电等公共交通领域的产品技术研发和市场开拓。
船舶绿色化发展
更大的市场浮出水面
七一一所专家告诉上海证券报记者，为落实“双碳”目标要求，该所致力于船舶绿色动力的研发应用。除了超级电容船舶，还取得了镇扬汽渡、厦门轮渡、板桥汽渡等“发电机组+超级电容储能系统”直流组网电力推进系统的节能应用；也取得了珠江380客游船、苏州游船、天津海河游船等锂电池动力系统应用；还取得了密云水库水质监测船、江苏港航应急指挥船、深圳海事局危险品指挥船等“发电机组+锂电池系统”直流组网电力推进系统的应用。
此外，该所还在船舶氢燃料电池热管理、甲醇重整制氢、空压机等关键零部件领域开展研究，具备了动力系统集成供货能力。例如，该所参与了国内第一艘燃料电池游艇“蠡湖”号动力系统的总体设计。同时，该船动力系统还预留了太阳能光伏组件接口，为光伏能源的接入和控制搭建了平台。而以上这些船舶绿色化研究成果，未来将有望在我国的江河湖海内看到应用，也将带出一个巨大的新市场。
受市场前景吸引，宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、比亚迪、鹏辉能源等锂电池企业早已纷纷入局电动船舶。
值得注意的是，9月28日，工业和信息化部等多部门联合发布《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》，提出要发展液化天然气(LNG)动力船舶、电池动力船舶等，加快LNG、电池、甲醇、氢燃料等绿色动力关键技术突破，2030年实现内河船舶绿色智能技术全面推广应用，将进一步加速推动船舶绿色智能发展。
（文章来源：上海证券报）
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