李 骁
(福建省船舶工业集团有限公司,福建 福州 350015)
近年来,推动航运业减碳并在一段时间后实现脱碳已逐步成为全球共识,国际海事组织(IMO)提出2050年航运业的温室气体排放量要在2008年的基础上减少50%。电动船舶具有绿色环保、运营成本低、舒适性高等特点,其推广应用有助于实现碳达峰、碳中和目标,已成为航运业和船舶工业的重要发展方向之一。近年来,福建省依托已有产业基础,整合省内外资源,在发展电动船舶领域逐步发力,并已取得一定成效。相较于PEST等其他分析方法,SWOT分析法具有更强的系统性和结构性特点[1]。为科学分析福建电动船舶产业发展现状,本文基于SWOT分析法,对福建电动船舶产业发展的优势、劣势、机遇、威胁进行分析,并据此提出推进福建省电动船舶产业健康发展的建议措施。
为改善船舶的污染问题,国际海事组织(IMO)陆续出台相关规定,推动航运业绿色发展。受此类政策影响,以挪威等国家为代表的北欧和北美地区,电动船舶产业发展起步较早,已具有一定的技术积累和项目经验。2015年,挪威的造船厂开发了世界上首艘电池动力驱动的Amepre号滚装渡船;2021年,挪威船东投资建造的120TEU无人驾驶、纯电力推进集装箱船YARA BIRKELAND投入试运行。
近年来,我国大力推进生态文明建设,在航运业领域也开展了大量工作。2015年交通运输部印发的《船舶与港口污染防治专项行动实施方案(2015—2020年)》、2018年国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,均对船舶污染防治工作提出明确要求,推动电动船舶等绿色环保船舶的发展。
2019年,中国船级社正式发布国内首个专门针对电动船舶用动力锂电池的《纯电池动力船舶检验指南》,加速了电动船舶产业的发展,国内船舶工业企业和船舶研发设计机构逐步增加对电动船舶领域的关注和投入,在电动汽车领域积累了技术资本和研发经验的动力电池企业也陆续进入船用动力电池领域。近年来,我国多个电动船舶示范项目投入使用,2020年8月,我国自主设计建造的首艘油电混合动力海上执法船“深海01”轮在深圳交接入列;同年9月,我国首艘油电混合动力海上豪华双体游船“大湾区一号”正式投入运营;2021年,“金龙鱼号”“珠江公主号”等纯电动游船在珠江投入运营;2022年3月,全球载电量最大的纯电动游轮“长江三峡1”号在长江成功首航。
在政策支持和多方共同推动下,福建省电动船舶产业项目逐步落地,产业发展日见成效。一是研发力量方面。2022年3月,中国船舶科学研究中心电动船舶研究中心、福建省电动船设计研究中心在福州揭牌成立,两家研究中心将围绕新能源智能船舶产业等领域开展研究;同年5月,武汉长江船舶设计院有限公司福建绿色智能船舶研究分院在福州揭牌成立,将在电动船舶等领域进行深入研究。二是示范项目方面。2022年1月,宁德时代电机科技有限公司自主研发的纯电动渔业辅助船舶成功下水首航;同年3月,福船集团电动船舶研制总装基地在福宁重工正式揭牌,基地为南平闽江航运发展有限公司建造一艘58m内河集散两用增程式电动货船;同年6月,福建省马尾造船股份有限公司与厦门港务船务有限公司签约启动5000马力绿色智能型新能源混合动力拖轮项目。三是配套设施方面。2022年7月,闽江流域首个电动船舶充电设施示范场景在水口电站下游3km处的水口海事码头正式投运,可为即将投运的闽江首艘电动货船提供服务。
4.1.1 产业优势
福建是我国重要的船舶工业基地,福建船政是中国近代船舶工业的发端,船舶制造业历史悠久、基础扎实,目前已形成闽江口、三都澳和厦漳湾等船舶修造产业基地,在汽车滚装船、邮轮型客滚船、特种海工装备等细分领域具有较强竞争力。目前,省内拥有福建省马尾造船股份有限公司、厦门船舶重工股份有限公司、福建东南造船有限公司等船舶工业龙头企业。
4.1.2 技术优势
福建省的宁德时代新能源科技股份有限公司是全球领先的新能源创新科技公司,在动力电池生产制造领域处于全球领先地位,出货量连续多年保持全球第一。2020年,宁德时代成为国内首家通过中国船级社最新检测指南《纯电池动力船舶检验指南》(包括电芯、电池包、电池管理系统)检验和认可的动力电池企业,已为“大湾区一号”豪华客船等国内多个电动船舶项目提供电池配套。
4.1.3 应用优势
福建省拥有良好的区位条件和丰富的海洋、内河、湖泊应用场景,有利于电动船舶技术在渔业、航运、旅游、公务等相关领域率先进行应用示范。首艘新能源高端内河游船“闽江之星”已于2020年在福州投运。纯电动渔业辅助船、内河集散两用增程式电动货船、绿色智能型新能源混合动力拖轮等不同应用场景的示范船型正在加快研制。
4.1.4 政策优势
自2020年以来,福建省陆续出台政策文件,支持电动船舶产业发展。2020年,《关于进一步加快新能源汽车推广应用和产业高质量发展推动“电动福建”建设三年行动计划(2020—2022年)》出台,支持电动船舶等新能源装备推广应用。2021年,《福建省推进船舶和海洋工程装备高质量发展工作方案(2021—2023年)》出台,提出推动电动船舶产业发展的具体举措,并予以政策支持。2022年,《2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案》出台,进一步加大对电动船舶产业的政策支持力度。
4.2.1 港口码头配套设施不够完善
因电动船舶产业仍处于起步发展阶段,福建省内尚缺乏相应的港口码头配套设施,且港口码头充换电设施建设牵涉部门较多,建设周期较长,电动船舶配套设施的规划布局有待进一步加强。
4.2.2 电动船舶项目实施经验有限
福建省内虽然有部分船舶工业企业在电力推进海洋工程船舶领域积累了一定业绩,但在电动船舶项目实施方面经验有限,有待依托项目实践进一步积累经验。
4.2.3 电动船舶尚存不足,影响推广应用
当前电动船舶仍然存在一些不足,影响其推广应用。一是受动力电池能量密度有限等因素影响,电动船舶续航能力有限,难以进行长距离、长时间航行[2];二是当前船用动力电池以磷酸铁锂电池为主,此类电池在过充过放、短路及热冲击等条件下,可能引起电池升温或产生有毒、可燃烟气,具有潜在的危险性[3];三是由于动力电池价格较高,电动船舶造价较传统燃油船舶建造成本高出约25%[4]。
4.3.1 国家政策支持
近年来,国家陆续出台政策,鼓励包括电动船舶在内的新能源船舶的发展。例如,国务院2021年印发《2030年前碳达峰行动方案》,交通运输部等四部门2022年出台《贯彻落实〈中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见〉的实施意见》,均明确提出支持发展电动船舶。
4.3.2 潜在市场较大
以适合应用电动船舶的内河船舶为例,我国内河船舶总量约13万艘,其中电动船舶仅20余艘,有较大的市场空间[5]。而国内电动船舶产业尚处于发展初期,2019年,中国船级社发布《纯电池动力船舶检验指南》,推动国内电动船舶产业的发展。近两年,“大湾区一号”“长江三峡1”号等电动船舶项目陆续投入运营,但尚未形成产业化、规模化应用。
4.3.3 技术革命机遇
在技术变革、产业政策等因素的推动下,当前智能化技术、动力电池技术等新技术迅猛发展,在此驱动下,电动船舶的性能也将快速提升,有助于其应用场景的拓展,推动电动船舶产业进一步发展。
4.4.1 产业布局竞争
电动船舶产业对空间布局没有严格要求,随着船舶行业对新能源船舶的日趋重视和电动船舶技术的日趋成熟,可能会有更多具备较好条件的地区参与电动船舶产业项目布局的竞争。
4.4.2 技术路线竞争
船舶动力形式当前正处于低碳转型期,除电池动力外,还有LNG、甲醇、生物燃料、氢、氨等多条技术路线并行发展[6],未来形成单一动力形式主导或多种动力形式共存的局面仍不明朗,电动船舶产业发展前景存在一定风险。
由于当前电动船舶制造成本仍然明显高于传统动力船舶等因素,船舶运营单位选用电动船舶的积极性有限。建议在现有政策基础上进一步完善政策支持体系,在合适的应用场景引导和支持电动船舶推广应用或老旧船舶电动化更新改造,支持电动船舶全产业链发展。
与电动汽车的推广应用情况类似,充换电设施的可获得性很大程度上决定了用户对电动化产品的接受程度。鉴于电动船舶港口码头充换电设施建设牵涉部门较多,建设周期较长,建议提前梳理用户使用需求、适度超前规划布局电动船舶充换电配套设施,解决电动船舶潜在用户的后顾之忧。
电动船舶造价高是当前影响其推广应用的关键因素,而其中动力电池成本高及动力电池使用寿命(8~10年)与船舶使用寿命(20~30年)不匹配的因素是重要原因,建议支持开展电池或船舶租赁业务,减轻用户一次性投入压力,降低电动船舶使用门槛,通过创新商业模式助力电动船舶推广应用。
强化新能源、智能船舶等领域专业人才的培养,依托龙头企业、联合优势资源,支持开展船用动力电池等电动船舶关键技术领域的研究。例如,进一步提升船用动力电池的能量密度、安全可靠性和使用寿命,改善电动船舶续航、安全性、成本等方面问题。着力提升电动船舶及其关键配套设备的研发设计水平,不断增强产业核心竞争力,尽快抢占市场先机。
依托较为丰富的应用场景资源,结合项目应用效果,支持开展电动船舶船型和充换电设备、设施的标准化研究,推动产业标准化发展,为电动船舶及其关键配套设备、设施的产业化生产和规模化应用奠定坚实基础。
推动电动船舶产业链强链补链,在发挥既有优势的基础上,进一步培育箱式电池、船舶推进电机、充换电设备等电动船舶配套设备研制企业,并根据电动船舶特点,培养专业的电动船舶研发设计、建造施工、运营管理、维护保养等团队,推动形成产业集聚效应,在电动船舶细分市场打造福建力量。
电动船舶符合船舶绿色化、智能化发展的要求,已成为航运业和船舶工业的重要发展方向之一。可以预见,随着动力电池技术等关键技术的发展,电动船舶在船舶市场的重要程度将进一步提升。福建省在电动船舶产业基础、技术储备、应用场景和政策支持等方面具备良好的基础和优势,虽然也面临一定的劣势和威胁,但在国家政策、潜在市场、技术革命等机遇支撑下,福建省在电动船舶产业领域仍有较大的发展空间。建议进一步加强电动船舶产业研究,强化产业政策的引导和支持,推动港口、码头及充换电设施等配套设施的规划和建设,并全方位提升产业竞争力,力争在电动船舶产业发展中抢占先机。