根据船型,全球电动船市场分为纯电动船和混合动力船。
由于电池产品技术的不断升级,纯电动细分市场在电动船市场占据主导地位。
然而,混合动力领域的电动船市场有望在未来几年内增长。
目前,从电池的角度来看,将电池用作混合动力系统的一部分具有明显的优势,其主机运行效率更高。
● 短途航线
要满足大部分电网的储能需求,使用lifepo4电池可能也是最经济的做法。近年来,多地出现了短途航线的电瓶渡轮。
纯电力推进确实提供了广泛的好处,包括: 更少的维护频率 显着简化的动力传动系统 更快的动力响应 无需保留旋转电机作为备用。
● 长途航线
对于长途船舶,混合动力系统已被证明具有明显的优势。
混合动力系统仍然使用电动机来驱动螺旋桨,但它们的动力来自电池和柴油发电机。
未来,燃料电池也可能取代柴油发电机。
具有大电池容量的插电式混合动力船可以使用从电网获得的电能行驶更远的距离,从而减少燃料消耗。
使用哪种类型的电池的问题始终存在。锂离子电池目前正在演进的电池类型,主要表现在正极材料的选择上。
船舶和汽车应用中最受欢迎的阴极材料是镍锰钴 (NMC),它具有高安全性和非常好的比能量。
然而,有其自身的热稳定性问题,除了供应链问题外,还高度依赖钴这种稀缺且昂贵的材料。
预计未来3-5年,固态锂电池的广泛应用将是储能领域下一个重大进展。固体电解质可有效防止电池短路。
未来10年,正极材料也将出现一系列渐进式改进,包括高镍含量和高锂含量,这两种材料都比现在的正极材料具有更高的电压和容量。
在正极稳定性方面,存在一定的折衷问题,但固体电解质的固有安全性可以完全解决这个问题。
阳极材料的趋势是减少或消除钴,同时增加比能量和电压。
目前,在海洋应用领域排名前10的锂离子电池正极材料企业中,短期内不太可能采用的一种正极材料是锂硫。
虽然其能量密度是当今锂离子电池的两倍,但并没有提高锂三元电池的体积能量密度。
它还存在无法完全解决的生命周期问题。
钠被认为是锂的潜在替代品。由于储量丰富,与锂离子有很多技术重叠。
除了比能量降低外,较大的钠离子嵌入或从电极中脱出,也会缩短电池的循环寿命。
最后,在未来15到20年,锂空气电池可能会出现。
金属空气电池也可能面临与燃料电池相同的问题,即放电缓慢,可能还需要大功率电池类型的支持。
然而,这种电池类型仍处于实验室研究阶段。
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