“零排放船舶”是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展概念，就如同自主船舶，需要從 “部分”到“完全/絕對”的演進(jìn)，這里的“部分”既可以是單船各項排放指標的削減程度，也可以是船隊中船型批次實(shí)現零排放的先后次序。針對“零排放”技術(shù)，業(yè)界正關(guān)注和討論LNG、甲醇、LPG、生物質(zhì)燃料、太陽(yáng)能、氫氣、蓄電池及燃料電池等一系列動(dòng)力技術(shù)。其中，蓄電池技術(shù)作為一種完全零排放解決方案(不考慮供電來(lái)源)，已經(jīng)在海運領(lǐng)域逐步推廣并初具市場(chǎng)規模(主要集中在歐洲)，是現階段能夠率先實(shí)現內河及近海船舶零排放的唯一可行且有效的手段。

歐洲電池動(dòng)力船舶應用初具規模

當前，歐洲有超過(guò)50艘純電動(dòng)力船舶處于運營(yíng)，其中最大電池容量為4.16MWh(鋰電池)，最小的容量為0.02MWh(因建于1998年，為鉛蓄電池，無(wú)參考價(jià)值)。而真正意義上的全球首艘大型純電動(dòng)力船舶“Ampere(安培)”號于2014年由挪威Fjellstrand船廠(chǎng)建造，電池容量為1.86MWh，船長(cháng)80米，能運載120輛汽車(chē)和360名乘客，用于挪威Lavik與Oppedal兩座城鎮之間橫跨松恩峽灣的運輸，每天共發(fā)34班，每班航行時(shí)間為20分鐘，在港期間只需10分鐘即可充滿(mǎn)。此外，知名的自主航行集裝箱貨船“YARA Birkeland”亦是純電動(dòng)力船。

除了純電動(dòng)力船舶外，一些船型較大的船舶正開(kāi)始采用柴電混合或LNG+電混合動(dòng)力技術(shù)，用以節省燃料消耗，降低廢氣排放量。例如，挪威探險郵輪船東海達路德(Hurtigruten)先后訂造了兩艘混合動(dòng)力探險郵輪，分別于2018年和2019年交付，以期減少20%的燃油消耗。據悉，挪威一艘額定載客能力400人的纖維板制雙體鋰電混合動(dòng)力渡輪，造價(jià)約1.4億挪威克朗，約合1.1億元人民幣。

目前，蓄電池技術(shù)(包括純電動(dòng)力和混合動(dòng)力)使用最多的船型為渡輪和游船，其次為近海小型運輸船和各式作業(yè)船(如拖輪)。這些船型具有航線(xiàn)固定、航程短或對電池冗余度要求低的特點(diǎn)。從經(jīng)濟性角度來(lái)看，采用電池混合動(dòng)力的渡船大約能節省10%-30%的燃料成本，回報期為3-5年，而純電力驅動(dòng)渡輪能節省50%-80%的燃料成本。根據IDTechEx于2017年1月發(fā)布的一份較早的研究報告《2017-2027年電動(dòng)小艇與船舶》預測，2027年全球純電及混電動(dòng)力船艇市場(chǎng)將快速超過(guò)200億美元。

不可否認，氫燃料電池相較于蓄電池具有能量密度高、續航里程長(cháng)、動(dòng)力補給時(shí)間短、重量輕、性能提升空間大等諸多優(yōu)點(diǎn)，是最理想的零排放解決方案，但從兩者的技術(shù)難度與成本來(lái)看，蓄電池技術(shù)難度相對較小，生產(chǎn)相對成熟，動(dòng)力源獲取成本相對較低，同時(shí)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)鏈完善，正處于規模效應的擴大階段，而氫燃料電池的關(guān)鍵材料催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板等國內產(chǎn)業(yè)鏈基本處于空白狀態(tài)，且制造成本及加氫站建設成本等高昂。

總體而言，船舶依據船型大小和用途將逐步形成差異化的零排放技術(shù)方案。渡輪、游船、中小型探險郵輪、近海及內河運輸貨船、海工支持船、漁場(chǎng)作業(yè)船等有望先行通過(guò)電池技術(shù)快速實(shí)現尾氣大幅減排或零排放，遠洋運輸船舶或其他大型船舶則需依賴(lài)其他替代燃料技術(shù)實(shí)現零排放。2030年以前，蓄電池動(dòng)力技術(shù)將更為成熟，市場(chǎng)空間相對廣闊，而隨著(zhù)燃料電池技術(shù)逐步成熟及配套設施逐漸完善，未來(lái)海運行業(yè)將呈現燃料電池和蓄電池動(dòng)力船舶并存的局面。

參照新能源電動(dòng)汽車(chē)，除技術(shù)成熟度和安全性問(wèn)題外，電池動(dòng)力船舶能否批量推廣應用還取決行業(yè)政策和基礎設施條件(充電設備)。

政策方面，交通運輸部針對船舶排放設定了一系列減排目標，對推廣船舶清潔能源利用具有較為積極的作用，例如《船舶大氣污染物排放控制區實(shí)施方案》和《推進(jìn)珠江水運綠色發(fā)展行動(dòng)方案(2018-2020年)》。不過(guò)，從內容上看，這些文件更為關(guān)注LNG動(dòng)力和岸電技術(shù)的應用，對電池動(dòng)力船舶技術(shù)推廣作用有限。

相較而言，廣州和深圳等地方政府出臺的政策文件在推廣電池動(dòng)力船舶技術(shù)所發(fā)揮的作用更為直接。廣州市制定的《廣州港口船舶排放控制作戰方案(2018-2020年)》明確提出，在清潔能源應用方面實(shí)現約5艘純電動(dòng)船舶或混合動(dòng)力客船投入運營(yíng)；深圳市制定的《2018年“深圳藍”可持續行動(dòng)計劃》則提出，要在包括綠色港航在內的“十大工程”中，推廣使用電動(dòng)港口工作船舶，并明確要在年底完成1艘電動(dòng)執法船設計方案和新船的訂購工作。據悉，目前該市還在積極研究相關(guān)的補貼政策，如通過(guò)老舊船更新補助等政策途徑，對電動(dòng)汽渡船改造項目提供補貼等，鼓勵船舶“零排放”。然而，一些從事船檢工作專(zhuān)家并不支持發(fā)展鋰電池船舶，認為發(fā)生火災時(shí)其更難被撲滅。

基礎設施條件方面，目前我國還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對大容量電動(dòng)船舶的充電設施，但李小鵬部長(cháng)在2019年交通運輸部工作會(huì )議講話(huà)中提到，2018年全國建成岸電設備2400余套。盡管這些設備用于靠泊期間的船舶電力供應，但也為電池動(dòng)力船舶獲取電力提供了較好的硬件基礎，可以通過(guò)后期技術(shù)升級、改造或添置充電設施實(shí)現充電目的。隨著(zhù)岸電要求的執行，特別是《船舶大氣污染物排放控制區實(shí)施方案》對岸電使用的明確規定，全國岸電設施配套規模和區域有望進(jìn)一步擴大。

參考汽車(chē)行業(yè)，2019年3月5日海南省正式對外發(fā)布《海南省清潔能源汽車(chē)發(fā)展規劃》，明確海南將分領(lǐng)域、分階段加快推廣清潔能源汽車(chē)，2030年起全省全面禁止銷(xiāo)售燃油汽車(chē)，將建成國際首創(chuàng )的清潔能源汽車(chē)生態(tài)島，開(kāi)放、共享的清潔能源汽車(chē)示范島。預計，我國船舶環(huán)保要求也會(huì )采用“試點(diǎn)-區域-全國”的升級方式，傳統內河及近海燃油船舶有望逐步淘汰，未來(lái)會(huì )有更多岸電、充電設施集中投放在珠三角(粵港澳大灣區)、長(cháng)江經(jīng)濟帶和環(huán)渤海灣以及海南地區，這為電池技術(shù)在船舶領(lǐng)域的廣泛應用提供了重要基礎條件。

2019年全國交通運輸工作會(huì )議明確，2019年將加快新能源和清潔能源車(chē)船推廣應用，加快推動(dòng)船舶靠港使用岸電，著(zhù)力提升岸電設施利用率。與此同時(shí)，有消息稱(chēng)交通運輸部和工信部擬研究開(kāi)展內河船升級更新工作。

我國擁有沿海船舶約1.03萬(wàn)艘、內河船舶計約13.2萬(wàn)艘。根據交通運輸部發(fā)布的《2018年水路運輸市場(chǎng)發(fā)展情況和2019年市場(chǎng)展望》，截至2018年底，全國共擁有沿海省際萬(wàn)噸以上干散貨船1832艘、6247.56萬(wàn)載重噸，平均船齡10.09年，其中，老舊船舶(船齡18年以上)和特檢船舶(船齡28年以上)分別有190艘、36艘，占總艘數的10.37%和1.97%；沿海省際運輸油船(含原油船、成品油船，不含油品、化學(xué)品兩用船)1296艘、1024.34萬(wàn)載重噸，平均船齡9.76年，其中，老舊船舶(船齡12年以上)和特檢船舶(船齡26年以上)分別有448艘、11艘，占總艘數的34.57%和0.85%；沿海省際液化氣船共72艘、24.79萬(wàn)載重噸，平均船齡11.30年，其中，老舊船(船齡12年以上)和特檢船(船齡26年以上)分別有19艘、3艘，占總艘數的26.39%和4.17%；沿海省際化學(xué)品船(含油品、化學(xué)品兩用船)288艘、112.90萬(wàn)載重噸，平均船齡10.01年，其中，老舊船舶(船齡12年以上)和特檢船(船齡26年以上)分別有107艘、2艘，占總艘數的37.15%和0.69%；沿海省際運輸700TEU以上集裝箱船共計252艘、71.6萬(wàn)TEU，平均船齡9.63年，其中,老舊船舶(船齡20年以上)有27艘，占總艘數的10.71%，沒(méi)有特檢船舶(船齡29年以上)；渤海灣省際客滾船舶運力23艘、32340客位、3442車(chē)位，瓊州海峽省際客滾船舶運力58艘、51024客位、2781車(chē)位(船齡無(wú)統計)。如果考慮其他類(lèi)型沿海小型船和內河船，則船舶老齡化問(wèn)題更為明顯，淘汰、升級需求將更為明確，這為蓄電池技術(shù)推廣提供了較好的市場(chǎng)基礎。

目前，我國已經(jīng)有電動(dòng)船舶項目的初步嘗試。如廣船國際有限公司建造的2000噸級電動(dòng)自卸船，整船電池容量約為2.4MWh，滿(mǎn)載情況下可續航80公里；上海瑞華集團改造的500噸級純電動(dòng)貨船，充滿(mǎn)1次可航行50個(gè)小時(shí)，航程可達500公里；長(cháng)江船舶設計院接獲的純電池動(dòng)力客船設計項目，該船總長(cháng)100m，主要用于旅游航線(xiàn)；上海復興船務(wù)和711所共同打造了國內首制柴電混合動(dòng)力拖輪。

為把握市場(chǎng)機遇，推動(dòng)電池船高質(zhì)量發(fā)展，助力打贏(yíng)藍天保衛戰，船舶行業(yè)首先應聚焦技術(shù)本身，關(guān)注船舶純電和混電技術(shù)在渡輪、中小型郵船、觀(guān)光船(內河、湖泊)、江海貨運船及工作船上的應用，開(kāi)發(fā)相應的高能源密度、高使用壽命、大容量電池組及配套電池動(dòng)力系統，開(kāi)展安全性的試驗，提升其安全水平，研究新船和現有船舶的設計和施工方案，提供有關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。第二，要發(fā)揮標準化作用，針對船舶電池系統和充電設施，一方面形成船舶動(dòng)力蓄電池安全、性能方面的標準，規范動(dòng)力蓄電池在船舶上的應用，另一方面形成岸基充電設施、船舶充電設施、靠泊設施等配套標準，解決動(dòng)力蓄電池在水運領(lǐng)域的應用問(wèn)題。第三，逐步推動(dòng)政策銜接，將電池動(dòng)力船舶作為新能源項目融入京津冀、長(cháng)江經(jīng)濟帶、粵港澳大灣區、海南、白洋淀等區域政策、規劃以及有關(guān)行動(dòng)計劃等文件，謀劃試點(diǎn)項目，推動(dòng)相關(guān)補貼政策制定和落地，形成規模效應。