電動船舶是電動載具的一種,是由電池產(chǎn)生電力推進的船只。電動船舶是在內(nèi)燃機船舶的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,船上不裝配內(nèi)燃機,所有能量都來自電池,依靠電池電力推進。
電動船舶的發(fā)展得益于鋰離子電池在電動汽車行業(yè)的成功,該電池技術(shù)也一舉成為電動船發(fā)展的首要驅(qū)動因素。當下,國內(nèi)外已在鋰離子電池儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破,還在船舶電力系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)、船舶電力推進技術(shù)、大功率電力并網(wǎng)技術(shù)等方面相繼取得大量研究成果。目前,全球在建及營運的電動船數(shù)量已超過300艘,包括渡船、近海船、客船、拖船等多種船型。
一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
在地方政府層面,各省市相繼出臺一系列關(guān)于電動船舶、岸電設(shè)施等補貼政策,大力發(fā)展綠色船舶,進而實現(xiàn)船舶電動化數(shù)量的快速提升。進入2023年,湖北省、上海市相繼出臺有關(guān)政策,其中在《上海市2023年碳達峰碳中和及節(jié)能減排重點工作安排》中提到,新增和更新的蘇州河游船、黃浦江游覽船、輪渡客輪、公務(wù)用船全部采用純電動船舶,工作應(yīng)在年內(nèi)完成。
得益于鋰電池儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)上取得重大突破,全球在建及營運的電動船數(shù)量不斷增加,包括渡船、近海船、客船、拖船等多種船型。電動船舶一方面具有綠色環(huán)保,可以實現(xiàn)零排放,同時兼具安全便利、推進效率高、使用成本低等優(yōu)勢,且不會出現(xiàn)柴油泄露等問題,因此是內(nèi)河航運綠色轉(zhuǎn)型的有效選擇。從市場規(guī)模來看,據(jù)統(tǒng)計,2022年中國電動船舶市場規(guī)模達到105.5億元,同比增長11.29%。2023年市場規(guī)模為126.4億元。
數(shù)據(jù)來源:觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、供應(yīng)規(guī)模
目前中國船舶大多數(shù)采用柴油機械推進系統(tǒng),隨著電力推進系統(tǒng)比例逐步提升,其動力來源由柴油機、燃氣輪機或者蒸汽輪機轉(zhuǎn)換為鋰離子電池或者燃料電池的可行性正在逐步提升。隨著環(huán)保政策趨嚴,動力電池系統(tǒng)價格的不斷下降,純電動船舶或者混合動力船舶的滲透率正在逐步提升,尤其是在城市渡船、觀光船、內(nèi)河貨船和港口拖船等領(lǐng)域的使用場景會更加清晰。
從產(chǎn)量來看,近年來隨著國家及地方層面提升電動船舶支持力度不斷加強,以及新能源技術(shù)的發(fā)展,我國電動船舶產(chǎn)量出現(xiàn)快速增長態(tài)勢。2018-2022年我國電動船舶產(chǎn)量從435艘增長到637艘。
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3、需求規(guī)模
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國電動船舶行業(yè)發(fā)展趨勢分析與投資前景預測報告(2024-2031年)》顯示,我國電動船舶行業(yè)的下游需求主要是內(nèi)河船舶,用于短途運輸或者旅游。近年來隨著公路、鐵路里程的不斷增長,內(nèi)河航運市場受到了較大競爭壓力,因此國內(nèi)內(nèi)河船舶數(shù)量一直處于下降態(tài)勢,老舊船舶不斷被淘汰。
雖然內(nèi)河船舶數(shù)量在下降,但是近年來電動船舶的需求保持增長,無論是新建電動船舶還是舊船改造電動船舶市場,都具有非常大的發(fā)展空間。從銷量來看,2018-2022年,我國電動船舶銷量從379艘增長到554艘,電動船舶保有量在2022年達到3067艘,預計隨著電動船舶關(guān)鍵技術(shù)的升級和國家政策推動下,未來電動船舶滲透率將不斷提升。
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4、行業(yè)供需平衡
當前來看,我國電動船舶行業(yè)的參與者數(shù)量較少,但是由于產(chǎn)業(yè)還處于起步階段,技術(shù)的不成熟、法律規(guī)范的不完善、政策體系不完整等不利因素抑制了電動船舶行業(yè)的下游需求快速增長。同時由于電動船舶制造企業(yè)一般為傳統(tǒng)船舶制造企業(yè),而造船行業(yè)一般采用訂單式生產(chǎn),企業(yè)的產(chǎn)能調(diào)整非常靈活,不存在供不應(yīng)求的情況存在。未來隨著電動船舶市場的不斷增長,船舶制造企業(yè)會更多的向電動船舶制造市場傾斜。
二、行業(yè)細分市場
1、混動HEV
船舶“混合動力”系統(tǒng)是指配備兩種或兩種以上動力源作為推進動力的系統(tǒng)。目前,船舶混合動力系統(tǒng)主要是指通過主柴油機和電動機來驅(qū)動螺旋槳的動力系統(tǒng),且電動機一般由發(fā)電機組、燃料電池或儲能裝置等驅(qū)動,而儲能裝置由蓄電池或超級電容器等組成。
船舶“混合動力”系統(tǒng)一般包括主柴油機、軸帶發(fā)電機、齒輪箱、發(fā)電機組、配電板、變頻器及其控制系統(tǒng)等,其具體構(gòu)架和工作模式視實船具體情況而定,有的混合動力船舶還在上述基礎(chǔ)上加入儲能系統(tǒng)。目前國內(nèi)電動船舶中仍以混動HEV技術(shù)為主,份額約52%,2022年市場規(guī)模達到54.9億元,2023年上半年市場規(guī)模為36.8億元。
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2、純電動BEV
中國純電動船舶發(fā)展較晚,但近年來發(fā)展速度快。中國的船舶電動化推進略晚于國外,且最初以鋰電池替換蓄電池、應(yīng)用于小型游船為主,推進功率和電池容量較小。隨鋰電技術(shù)發(fā)展、國家環(huán)保政策出臺、相關(guān)規(guī)范頒布,2017年以來電動船舶呈現(xiàn)快速發(fā)展勢頭。2018-2022年,純電動BEV市場規(guī)模從12.7億元增長至24.3億元,預計未來純電動船舶將保持快速發(fā)展。
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3、插電式混合PHEV
插電式混合動力船類似于插電式混合動力汽車,插電式混合動力汽車可以在車站使用充電裝置為其電池充電。同樣,插電式混合動力船在碼頭使用岸電對其電池充電。這種能量被儲存在電池組中。這些船舶在非常長距離的操作中基本上不是很常見,因為儲存在電池的電容器中的電荷只能使用有限的幾天,并且再次有充電的要求。從市場規(guī)模來看,2018-2022年,我國插電式混合PHEV船舶市場規(guī)模從12.3億元增長至21.1億元,2023年上半年市場規(guī)模為14.8億元。