挪威“Yara Birkeland”號

全球首艘零排放全電動集裝箱船

電動船舶在降低運營成本、提升駕乘體驗、以及推動船舶智能化等方面優勢較為明顯。

運營成本低

純電動船舶較常規柴油機船舶運營成本具有較大優勢，以拖輪為例測算，純電動船舶使用壽命30年內動力消耗可節省一條常規拖輪的造價。

可操縱性強

純電動船舶的推進電機轉速易于調節，螺旋槳采用全回轉設計，在正反轉各種轉速下都能提供恒定的轉矩。

可靠性強

純電力推進船舶使用多組電池組互為備用，當部分電池組故障時電池管理系統可以及時隔離處理，不影響動力系統的供電。

空間利用率高

傳統船舶軸系長度往往占到船長的40%左右，純電力推進的船舶替代傳統的傳動軸系、發電機、分油機、油柜、燃油鍋爐等設備設施以及燃油管線，改善了機艙的布置，可以更加合理地利用機艙空間。

環保

純電力推進船舶大大減少船上振動和噪音，提高船員和乘客的舒適度且工作期間無大氣污染物排放，也減少燃油對水域污染的可能性。電池到達使用壽命后，廠家可對廢舊電池進行回收和集中處理。

智能化

純電動船舶摒除大量燃油機器設備，取而代之的是操控便捷、集成化智能化更高的電氣設備，自動化程度高，更有利于實現機駕合一。

船用電力推動系統架構

圖源：E FALKE

電池系統：主要包含電池和BMS兩個部分，電池是電動船舶的動力源，性能與成本均占據主導。當下中國船舶鋰電主要采用鐵鋰電池，通常需要具備高一致性、高安全、高性能、長壽命等特點，電池系統與BMS結合，可實現穩定高效運行。

40M Wh的大型輪渡船電池組

圖源：Corvus Energy

電控系統：電控系統包含網絡控制設備和配電單元。網絡控制設備包含中央處理單元，屏幕顯示單元，交換機與通信模塊單元等。

配電設備包含配電板、啟動器、岸電箱和應急充放電板等。

推進系統：主要包含推進逆變器、推進電動機和推進器等部分，是電動船舶的動力單元。根據電力組網技術不同，電力推進可分為交流組網和直流組網。當下直流組網是主流技術路線，相比交流組網，系統集成度更高，因省去配電板和部分變壓器，體積、重量減小，油耗和噪音也有所降低。

直流組網推進系統

圖源：wartsila

岸電系統（Shore Power System）是指在船舶正常營運靠港期間港口向船舶供電的系統，也被稱為港口岸電系統或靠港船舶使用岸電系統。

岸電系統的主要組成部分包括：

岸上電源：包括發電站、變電站和配電裝置等，可以使用傳統的電力網絡或可再生能源如太陽能、風能等進行電力供應。

岸上電纜：連接岸上電源和船舶的電纜系統，需要具備高強度、耐腐蝕和絕緣性能。

船舶接口設備：包括岸電接口設備和船舶接收設備，岸電接口設備位于岸邊，負責將電力從岸上電纜連接至船舶上。

控制與監測系統：用于控制岸電系統的運行和監測電力傳輸的設備，可以實時監測電力負荷、電壓、頻率等參數，并進行調節和管理 。

船舶綠色化要求船舶靠泊和行駛的低排放。一方面，岸電是實現船舶靠泊期間零碳排放的可行方案，另一方面，電動船舶數量的提升亦將推動岸電系統的建設和改造。