船舶のアプリケーション

1、技術原則とシステム構成
船舶へのエネルギー貯蔵バッテリーのコア適用は、電気化学反応による電気エネルギーの貯蔵と放出にあります。そのシステム構成には、主にバッテリーパック、バッテリー管理システムが含まれています (BMS), and electric propulsion devices:

バッテリーパック：直列または並列で接続された複数のバッテリーセルで構成され、船が必要とする電気エネルギーを提供します。一般的なタイプにはリチウムが含まれます-イオン電池 (リチウム鉄リン酸塩バッテリー、三元リチウム電池など)、 鉛-酸性のバッテリーなど。リチウム-イオンバッテリーは、高エネルギー密度や長いサイクル寿命などの利点により、主流の選択になりました。
バッテリー管理システム (BMS)：実際の責任-バッテリーパックの電圧、温度、電流などのパラメーターの時間監視により、バッテリーパックが安全な範囲内で動作し、バランスの取れた管理を通じてバッテリーの寿命を延ばします。
電気推進装置：貯蔵された電気エネルギーをバッテリーの電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、船のプロペラの回転を駆動します。推進モーターは通常、永久磁石同期モーターまたは非同期モーターを使用します。これは、高効率と低ノイズの特性を持っています。
さらに、システムのパフォーマンスを向上させるために、船舶エネルギー貯蔵システムは、スーパーキャパシタやリチウム電池の並列接続など、複合電力技術を使用することがよくあります。スーパーキャパシターには、高出力密度や高速充電と放電などの特性があり、瞬時の高さに効果的に対処できます-船の開始などの電力需要-リチウムバッテリーは、連続した安定した出力を提供する責任があります。

2.アプリケーションシナリオと要件分析
さまざまな種類の船舶とナビゲーション要件によれば、エネルギー貯蔵バッテリーのアプリケーションシナリオは、次のカテゴリに細分化できます。

内陸船：主に内陸のフェリーと観光客船で構成され、ゼロ排出量と低騒音の必要性が高くなります。エネルギー貯蔵システムは、従来のディーゼルエンジンを完全に置き換え、純粋な電気ナビゲーションを実現し、都市の環境保護のニーズを満たすことができます。
オフショア船：港湾運用船、漁船など、比較的固定された操作範囲がある場合、充電に海岸電力を使用できます。エネルギー貯蔵システムと海岸電力を組み合わせることで、エネルギーの割り当てを最適化し、運用コストを削減できます。
海洋船は、長い需要を満たすために、エネルギー貯蔵システムの非常に高いエネルギー密度、安定性、および信頼性を必要とします-用語と長い-距離ナビゲーション。現在の研究は、リチウム電池のエネルギー密度の改善と、燃料電池などの新しいエネルギー貯蔵技術の開発に焦点を当てています。
特別な船舶：研究船、エンジニアリング船などを含む。エネルギー貯蔵システムは、高い電力を高める必要があります-精密機器と、複雑な海の状態に対処する能力があります。

3.利点と課題
利点：
環境への親しみやすさ：排出量ゼロまたは排出手術ゼロ、温室効果ガスと汚染物質の排出量が大幅に削減されます。
経済：燃料消費とメンテナンスコストを削減し、運用効率を向上させます。
エネルギー効率の改善：ブレーキエネルギー回収などのエネルギー回収技術を利用することにより、エネルギー利用効率をさらに高めることができます。
運用上の柔軟性：電気推進システムの応答速度は速く、正確な制御を容易にします。
チャレンジ：
高い初期コスト：高額のコスト-パフォーマンスバッテリーパックとBMSは比較的高く、船舶の建設への投資が増加します。
不十分な充電インフラストラクチャ：海岸電力施設と充電ステーションのレイアウトはまだ完璧ではなく、エネルギー貯蔵システムの広範な適用に影響します。
テクニカルボトルネック：バッテリーエネルギー密度、サイクル寿命、安全性を改善する必要があります。-海洋容器の距離のニーズ。
基準の欠如と規制：船舶エネルギー貯蔵システムの統一された技術基準と安全規制の欠如は、産業開発を妨げます。