Toepassingen op schepen

1 、 Technische principes en systeemsamenstelling
De kerntoepassing van energieopslagbatterijen op schepen ligt in de opslag en afgifte van elektrische energie door elektrochemische reacties. De systeemsamenstelling omvat voornamelijk batterijpakketten, batterijbeheersystemen (BMS)en elektrische voortstuwingsapparaten:

Batterij: samengesteld uit meerdere batterijcellen die in serie of parallel zijn aangesloten om de elektrische energie te bieden die het schip vereist. Veel voorkomende typen zijn lithium-ionbatterijen (zoals lithiumijzerfosfaatbatterijen, ternaire lithiumbatterijen), leiding-zure batterijen, enz. Onder hen, lithium-Ionbatterijen zijn de reguliere keuze geworden vanwege hun voordelen zoals een hoge energiedichtheid en een lange levensduur.
Batterijbeheersysteem (BMS): verantwoordelijk voor echt-Tijdbewaking van parameters zoals spanning, temperatuur en stroom van de batterij, zodat de batterij binnen een veilig bereik werkt en de levensduur van de batterij verlengt door een evenwichtig beheer.
Elektrisch voortstuwingsapparaat: zet de opgeslagen elektrische energie in de batterij om in mechanische energie om de rotatie van de schroef van het schip te stimuleren. Drijfmotoren gebruiken meestal permanente magneet synchrone motoren of asynchrone motoren, die de kenmerken hebben van hoog rendement en lage ruis.
Om de systeemprestaties te verbeteren, gebruiken verzendingsenergieopslagsystemen vaak composietmachttechnologie, zoals parallelle verbinding van supercondensatoren en lithiumbatterijen. Supercondensatoren hebben kenmerken zoals hoge vermogensdichtheid en snel opladen en ontladen, die effectief kunnen omgaan met onmiddellijke high-Power -eisen zoals het starten van het schip-Versnelling en versnelling, terwijl lithiumbatterijen verantwoordelijk zijn voor het bieden van continu en stabiel vermogen.

2 、 Toepassingsscenario's en vereiste analyse
Volgens de verschillende soorten schepen ennavigatievereisten kunnen de toepassingsscenario's van energieopslagbatterijen worden onderverdeeld in de volgende categorieën:

Binnenlandse schepen: voornamelijk bestaande uit binnenlandse veerboten en toeristische passagiersschepen, met hoge vereisten voornulemissies en lage lawaai. Het energieopslagsysteem kan traditionele dieselmotoren volledig vervangen, pure elektrischenavigatie bereiken en voldoen aan de behoeften aan stedelijke milieubescherming.
Offshore -schepen: zoals port van havenbedrijfsschepen, vissersboten, enz., Met relatief vaste operationele reeksen, kunnen kustvermogen gebruiken om op te laden. Het combineren van energieopslagsystemen met kustvermogen kan de energietoewijzing optimaliseren en de bedrijfskosten verlagen.
Ocean Going -schepen vereisen een extreem hoge energiedichtheid, stabiliteit en betrouwbaarheid van energieopslagsystemen om aan de eisen van lang te voldoen-Term en lang-Navigatie op afstand. Het huidige onderzoek richt zich op het verbeteren van de energiedichtheid van lithiumbatterijen en het ontwikkelen vannieuwe energieopslagtechnologieën, zoals brandstofcellen.
Speciale schepen: inclusief onderzoeksschepen, engineeringschepen, enz. Het energieopslagsysteem moet stabiel vermogen bieden voor high-Precisieapparatuur en kunnen het hoofd bieden aan complexe zee -omstandigheden.

3 、 Voordelen en uitdagingen
Voordelen:
Milieuvriendelijkheid:nulemissie of lage emissie -operatie, die de uitstoot van broeikasgassen en verontreinigende stoffen aanzienlijk verminderen.
Economie: verlaging van het brandstofverbruik en onderhoudskosten, verbetering van de operationele efficiëntie.
Verbetering van energie -efficiëntie: door gebruik te maken van energiehersteltechnologieën zoals het herstel van remergeringen, kan de efficiëntie van het energieverbruik verder worden verbeterd.
Operationele flexibiliteit: het elektrische aandrijfsysteem heeft een snelle responssnelheid, waardoor het gemakkelijk is om precieze controle te bereiken.
Uitdaging:
Hoge initiële kosten: de kosten van high-Performance batterijpakketten en BMS zijn relatief hoog, wat de investering in de scheepsconstructie verhoogt.
Onvoldoende laadinfrastructuur: de lay -out van kustmogelijkheden en laadstations isnogniet perfect, wat de wijdverbreide toepassing van energieopslagsystemen beïnvloedt.
Technisch knelpunt: batterij -energiedichtheid, cycle -levensduur en veiligheid moetennog worden verbeterd om het lang te ontmoeten-Afstandsbehoeften van oceaan gaande schepen.
Gebrek aannormen en voorschriften: het ontbreken van uniforme technischenormen en veiligheidsvoorschriften voor de opslagsystemen voor scheepsenergie belemmert de industriële ontwikkeling.