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DNV 渡轮脱碳洞见:技术创新与电气化
轮渡行业最近的技术创新主要集中在电气化和电池动力;对此,DNV 介绍了推动渡轮脱碳的三项关键技术。
挪威船级社DNV周四(11月16日)发布了一份关于渡轮脱碳的海事影响报告。 以下为文章节选:
配合航运业一系列的温室气体减排研究方案,渡轮行业最近的技术创新多集中于电气化和电池动力。对此,DNV 将介绍推动渡轮脱碳的三项关键技术。
在国际海事组织立下更具愿景的脱碳目标后,社会和政治压力正不断增大,因此,海运业的每个领域目前都需要研究最实用且最具成本效益的温室气体减排方法。其中,对于渡轮领域而言,电气化和电池动力是较首要的议题。
电气化和电池动力非常适合渡轮
“渡轮是推行电气化和电池动力的完美领域;其中,同一港口群之间的短途定期路线能让定期充电变得更容易进行,并减少了对大型电池的需求。”DNV 客船和滚装船部门总监 Hans Eivind Siewers 表示。
近年来有三项新技术预计将对渡轮市场产生影响;其中,很明显地,这些技术都受益于最近在电池能量密度发展方面的推升。而新技术的其中两项创新,都围绕于技术已成熟的水翼升力技术,该技术正因能源效率研究的推进而卷土重来。
水翼船:快速水翼渡轮正让此类技术“回到未来”(back to the future)
水翼升力技术,即通过使用水翼让船只在加速时从水中升起,是20 世纪 70 年代一项因能提升乘客舒适度和高速航行而流行的技术,但由于相关技术的燃料和能源消耗不佳,该技术最终被边缘化。然而,在过去几年中,通过高强度和轻质复合材料的进步、水翼技术的进步,以及最重要的电池能量密度的提高,该技术重新开启大门。
协作创新:开发全电动快速水翼渡轮
2020 年,Kitsap Transit【在作为西雅图(Seattle)大都市区一部分的华盛顿州基萨普县(Kitsap County, Washington)提供服务的公共交通机构】、Foil Ferry LLC(Anacortes 的 Bieker Boats 和西雅图造船公司 Glosten 的合作项目)和 Washington Maritime Blue 获得了美国联邦交通管理局的创新拨款,以开发全电动快速水翼渡轮概念的验证设计。在 DNV主导的岸边基础设施、许可要求以及经济、环境影响研究的帮助下,相关高速水翼渡轮的初步设计已成功交付。
脱碳只是 Fast Foil Ferry (高速水翼渡轮)的优势之一
“这些渡轮使用的能源约为传统快速渡轮的三分之一,并且,其本地排放为零。当船体飞过水面时,它们所产生的波浪影响可以忽略不计,因此,这在保护敏感的海岸线,例如华盛顿州里奇通道沿线的海岸线方面非常重要;该海岸线构成了布雷默顿-西雅图(Bremerton–Seattle)航线的重要部分。”负责协调快速水翼渡轮项目的 Washington Maritime Blue 项目总监Cassidy Fisher解释。
渡轮的巡航速度为 30 节(约 55 公里/小时),可达航程约为 30 海里。 这意味着,他们将能够在不充电的情况下完成拟定的布雷默顿至西雅图通勤航线的完整往返航程。
财务效益为 Fast Foil Ferry 提供了商业理由
Fast Foil Ferry 的一系列广泛优点,包括与非水翼船体相比的更低动量、能为乘客提供更舒适的乘坐体验、能减少噪音,以及有机会透过渡轮交通量进一步减少华盛顿州道路上的汽车;并与此同时,也将为其运营商节省大量成本。
“我们估计,与传统柴油动力渡轮相比,其年度运营成本可降低 35%;主要归因于其节能效应,但仍需取决于柴油价格。”Cassidy Fisher继续说道,并强调: “除了脱碳的好处之外,这是一个强有力的商业案例,能消除了其进一步发展的潜在重大障碍。”
该项目的目标在于争取额外的400万美元联邦资金辅助,以推进和完成设计开发阶段,同时,其全面试验、建设和部署以及岸边基础设施的开发将需要另外1800万美元资助。
从液化天然气(LNG)到电池动力
在乌拉圭,渡轮运营商 Buquebus 正准备开始运营世界上其中最大的电池动力船。 这艘 130 米长的船舶目前正由塔斯马尼亚造船商Incat 建造,其电池容量将超过 40 MWh,是之前所建造的任何电池动力船储能容量的近乎四倍。
2013 年,在Buquebus向Incat 交付了第一艘在DNV入级的 LNG动力船“HSC Francisco Papa”并带来成功后,Incat原计划让将入级 DNV的新船使用LNG运行,不过,在Incat 创始人Robert Clifford向Buquebus 展示了他的新型电动/电池动力船计划后,该新船已改用电动/电池推进。
“我们的总裁 Lopez Mena 先生询问 Incat 是否可以在我们未来的船舶上使用电力推进技术;接着,经过为期几周的重量与速度计算后,Incat回复我们这是可能的。”Buquebus 技术经理 Gerardo Babini 解释。
渡轮的未来在于电池供电系统
虽然 Buquebus 渡轮在设计上与前两艘水翼船有很大不同,但所有这些技术都展示了电力/电池动力在航运脱碳中可以发挥的关键作用。随着电池技术进一步推进,这方面的发展可能性会更大,特别是对于渡轮行业。
Hans Eivind Siewers 表示:“这些技术都非常令人鼓舞且印象深刻,同时,我们可以对未来十年的电池动力技术发展抱有更多期望。其中,在能量密度方面的提高将扩展航程,开辟更长的航线并减少对稀缺碳中性燃料的依赖。这将为航运业的 2050 年净零排放目标带来巨大贡献。
注意:DNV “渡轮脱碳:技术创新与电气化”(Decarbonizing ferries: Technological innovation and electrification)的完整海事影响报告可在此处查询。
照片来源:DNV / Incat Tasmania
发布日期:2023 年 11 月 24 日
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Pacific Environment支持新加坡推广采用电动港务船的资助计划
该资助将覆盖符合条件的电动港务船一部分的电池系统成本;同时,资助额度取决于电池容量,并根据船舶规模设定上限,每艘船最高可获 25 万新加坡元资助。
环保非营利组织“太平洋环境”(Pacific Environment)于周五(10月16日)对新加坡近期宣布的一项资助计划表示欢迎。其中,该计划旨在为港务船(harbour craft)运营商提供每艘船最高25万新加坡元的资助,以支持其向电动船转型。
10月14日,新加坡海事及港务管理局(MPA)宣布推出“电动港务船舶率先采用计划”(Early Adopter Scheme for Electric Harbour Craft,简称EASE),并将从2027年1月1日起正式实行。
此资助旨在激发早期市场需求,并支持构建具有竞争力的电动港务船(e-HC)生态系统。
根据该计划,船主在购买符合条件的电动港务船时,可获得针对船载电池系统部分成本的资助。资助金额将根据电池容量确定,并根据船只大小设定上限,每艘船最高可获25万新加坡元。
在一份声明中,太平洋环境表示:“通过分担前期成本,该资助旨在促进早期需求,并鼓励更多运营商转向使用电动船。”
“早期采用(电动船)有助于解决船舶电动化进程中所面临的‘先有鸡还是先有蛋’难题,因为,需求不足会制约实现规模化所需技术及基础设施的投资。当下,该计划体现了新加坡当局强有力的政策推动,并与新加坡的另一项要求相辅相成——从2030年起,所有在新加坡水域运营的新造港务船必须实现全电动化,或具备使用B100生物燃料、乃至兼容净零排放燃料的能力。”
不过,要充分发挥这些激励措施的潜力,仍需要在配套基础设施建设方面同步取得进展。为此,新加坡将继续扩大其充电基础设施建设;到2027年,将在罗央离岸供应基地(Loyang Offshore Supply Base)增设4个充电桩,并在裕廊港(Jurong Port)和西海岸码头(West Coast Pier)增设更多公共充电设施。
“太平洋环境”(Pacific Environment)驻新加坡气候专家Lim Jie Ying表示:“‘太平洋环境’对新加坡为实现港务船‘零排放’所提供的拨款及作出的承诺表示欢迎。因为,这释放了一个明确而强有力的政策信号,将有助于加速市场发展,并促进对电动船舶的投资。通过一系列前瞻性的政策和举措,新加坡致力于实现国内港务船行业脱碳,而展现了其领导力,并通过这一最新举措进一步巩固了新加坡在海事领域电气化进程中的领先地位。”
此外,“太平洋环境”表示期待与新加坡海事利益相关方继续开展合作,以共同支持该行业实现“净零”目标。
“优先推进直接电气化及其配套基础设施建设,对于实现实质性的减排至关重要;而在无法直接电气化的领域,则应采用真正可持续的‘净零’燃料。当下,在构建强有力的政策框架以加速海事脱碳方面,新加坡的经验为全球各地的港口提供了宝贵的借鉴。”
相关文章: SIBCON 2026:MPA提供资助补贴电动港务船部分电池成本
图片来源:Unsplash 的 Venti Views
发布日期:2026 年 10 月 16 日
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SIBCON 2026:MPA提供资助补贴电动港务船部分电池成本
该资助将补贴符合条件的电动港务船的部分电池系统成本;其中,资助额度取决于电池容量,并根据船舶大小设定上限,每艘船最高可获 25 万新加坡元的资助。
新加坡海事及港务管理局(MPA)于周三(10月14日)宣布从2027年1月1日起推出“电动港务船先行采用计划”(Early Adopter Scheme for Electric Harbour Craft,简称EASE),旨在加速电动港务船(electric harbour craft,简称e-HC)的推广与应用。
该资助计划旨在激发早期市场需求,并支持构建具有竞争力的电动港务船舶生态系统。
新加坡的港务船行业涵盖超过1600艘船,并其中绝大多数为柴油动力船,主要提供各类必要的海事服务,涵盖客运、拖运、船舶加油及维修保养等。
为响应新加坡的国家气候目标,港务船行业预计将在2050年实现净零排放。其中,鉴于港务船的使用寿命一般超过20年,在未来几年内的船队更新决策对于实行业净零转型将非常重要。从2030年起,所有在新加坡运营的新造港务船必须实现全电动化,或具备使用B100生物燃料的能力,又或者能够兼容其他净零排放燃料。
EASE计划为期两年,旨在通过促进早期需求增强制造商和技术提供商在扩大生产规模及产能方面的信心。随着产量增加、技术日趋成熟,电动港务船的成本将有望逐步降低,并进而提升其商业可行性,助力整个行业实现更平稳、更具成本效益的转型。
根据该资助计划,船东在购买符合条件的电动港务船时,可获得针对船舶电池系统部分成本的资助。资助金额将根据电池容量计算,并根据船舶大小设定上限,每艘船最高可获25万新加坡元资助。
为支持电动港务船的部署与运营,MPA将根据行业采用进度,逐步扩大充电基础设施的覆盖范围。继2024年在滨海南码头(Marina South Pier)设立首个试点充电设施后,在未来几个月内将会增设第二处充电设施;此外,罗央离岸供应基地(Loyang Offshore Supply Base)也将新增四处充电设施。
到2027年,新加坡南部沿海地区(包括裕廊港和西海岸码头)将增设更多公共充电设施。与此同时,相关部门将在各主要码头开展研究,规划必要的电力容量升级,以确保充电设施的部署能够随着需求增长而相应扩展。
随着市场日趋成熟,MPA正在研究灵活的充电解决方案(包括基于电池的充电系统及移动式充电方案),以提升电动港务船(e-HC)的运营韧性。
此外,MPA也将考虑采取其他监管措施,以推动港务船行业真正从化石燃料向清洁能源过渡。
注:有关补助金的详情,请参阅附录A。
图片来源:新加坡海事及港务管理局
发布日期:2026年10月14日
海事电池论坛(Maritime Battery Forum,简称MBF)周四(10月8日)表示,其船舶登记系统收集的数据证实,已有超过2000艘配备电池系统的商用船舶已交付使用或被订造中。
这支船队总计拥有高达2.4吉瓦时(GWh)的海事电池装机容量,其电量足以满足24万户欧洲家庭全天的用电需求。
海事电池论坛董事总经理Syb ten Cate Hoedemaker表示:“船舶数量突破2000艘大关,标志着船舶电气化进程中的一个重要里程碑。”
“多年来,纯电动应用主要局限于短途运营的小型渡轮。不过,得益于电池价格和技术的发展,我们正跨越一个关键的转折点。如今,建造大型全电动船舶在经济上已十分合理,单船电池容量高达100兆瓦时(MWh)的配置预计很快将成为现实。并且,上述最新里程碑证明了该技术已具备规模化应用能力。”
数据显示,这些船舶中有68%采用混合动力模式,即结合电池与其他能源(如柴油发动机或氢燃料电池)驱动。同时,插电式混合动力船占总数的13%,而纯电动船舶则占18%。此外,近年来,平均装机容量稳步增长,已达到每艘船约1.5兆瓦时。
尽管,客船在数量上占据最大份额(570艘),但,登记数据表明,各类商用船舶如今均已具备电池动力配置。总括而言,这是一支具里程碑意义、多元构成的船队,涵盖313艘海上作业船、265艘货船、219艘渔船和149艘工作船以及数百艘特种船(145艘)、游艇(116艘)、拖轮(83艘)和邮轮(83艘),而证明了可扩展的储能技术能够适应整个行业多样化的运营需求。
同时,以挪威为首的欧洲地区运营着统计范围内的大部分电池动力船。然而,实际上,其总数在全球范围内会明显更多,因为,中国实际拥有的此类船队规模庞大,但目前的登记系统仅追踪到了267艘中国船舶。
无论如何,虽然这些技术里程碑令人倍感鼓舞,但MBF(海事电池论坛)也了解到,仅靠市场动力无法实现全球航运业的全面脱碳。
MBF表示:“为了弥补这一差距,该行业迫切需要‘净零排放框架’(Net-Zero Framework,简称NZF)这一具有里程碑意义的政策,预计,该政策将于今年12月经由联合国国际海事组织(IMO)会议获得通过。”
该框架旨在削减全球航运业的排放量,并同时为绿色金融投资创造数十亿美元的资金规模。
零排放船舶技术协会( Zero Emissions Ship Technology Association,简称ZESTAs)秘书长 Madadh MacLaine 表示: “船舶电池装机量的惊人增长证明,零排放技术在当下已成为现实,但仅靠市场动力远远不够。”
“要进一步扩大这些技术的应用规模,监管压力和宏大的全球性框架非常重要。唯有强有力的全球燃料标准与定价机制,才能推动包括电池在内的零排放燃料及技术在全球范围内普及应用。”
图片来源:Unsplas的Chris Pagan
发布日期:2026年10月9日
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