国内首制!万吨级纯电动集装箱海船,到底有多硬核

时间:2026-04-15 | 来源:中国交通报

4月15日,东海之滨的浙江宁波舟山港北仑港区,春风裹挟着咸湿的海洋气息,码头上人头攒动。随着一声悠长的汽笛划破长空,“宁远电鲲”轮缓缓解缆,在拖轮的护航下平稳离开泊位,驶向嘉兴港乍浦港区。

作为我国首艘万吨级纯电动智能集装箱船,“宁远电鲲”轮的商业首航,标志着我国沿海集装箱运输正式开启纯电驱动、智能领航的全新探索阶段,为全球航运业绿色低碳转型注入强劲的“中国动力”。

每年可节约燃油580吨

站在码头远眺,“宁远电鲲”轮的身姿格外醒目。这艘凝聚着中国造船业智慧的万吨级巨轮,总长127.8米、型宽21.6米,设计吃水6.5米,可装载742个标准集装箱。

与传统燃油集装箱船冒着黑烟、轰鸣作响的形象截然不同,“宁远电鲲”轮的核心动力源是10个标准化箱式电池组。这些电池组整齐排列在船舶的专用舱室中,总储电量约2万千瓦时,相当于300辆普通家用电动汽车的电池容量总和。正是依靠这颗强大的“绿色心脏”,船舶在整个航行过程中实现了真正的零排放、零污染。

“投用后,这艘船预计每年可节约燃油580吨,减少二氧化碳排放量超1400吨。”宁波远洋相关负责人给记者算了一笔环保账,1400吨二氧化碳的减排量,相当于4万棵成年乔木全年的二氧化碳吸收量。

对于有着二十余年航海经验的“宁远电鲲”轮船长王挺来说,驾驶这艘纯电动巨轮的体验,与传统燃油船截然不同。

“最直观的感受就是‘安静’。”王挺笑着说,以前驾驶燃油船,机舱里主机的轰鸣声震耳欲聋,船员之间交流都要提高嗓门,而“宁远电鲲”轮采用纯电推进,航行时几乎听不到机械噪声,整个驾驶舱和生活区都保持着安静舒适的环境。

除了静音优势,纯电动力带来的操控体验提升也让王挺印象深刻。

“传统燃油船的动力响应有明显的延迟,加减速都需要一个过程。”王挺解释道,而纯电推进电机的扭矩输出是线性且即时的,“就像开电动汽车一样,踩下‘油门’就能立刻获得动力,加减速非常平顺、灵敏,几乎没有延迟。”

不过,新的动力形式对船员也提出全新的技能要求。王挺坦言,驾驶纯电船,船员不仅要掌握传统的航海技能,还要学会“能量管理”。“船舶驾驶员需要时刻关注电量消耗情况,根据航程、海况、载重等因素,合理规划航速。”

针对外界普遍关心的续航问题,王挺给出了明确的答案——

“这艘船在设计之初,就充分结合了航线的实际工况和用电需求,从电池容量、动力匹配到能耗管理都做了精准优化。”他表示,目前船舶的续航能力完全满足该船舶行驶航线的往返要求,并且留有充足的安全裕量,这也充分验证了纯电海船在典型沿海短途航线上的可行性。

宁波远洋运输股份有限公司党委书记、董事长陈晓峰给记者算了一笔“经济账”,纯电船没有复杂的燃油发动机和传动系统,不需要定期更换机油、滤芯等耗材,维护工作量大大减少。同时,电力的价格相对稳定,且比燃油便宜得多,尤其是在短途、高频航线运营中,纯电船的成本优势更加突出。

更重要的是,纯电动海船的“绿色效益”正在逐渐转化为市场竞争力。陈晓峰表示,当前,越来越多的企业对供应链的碳排放指标愈发关注。许多跨国企业已将供应链的碳排放纳入自身的碳中和目标,优先选择使用绿色运力的物流服务商。

新“岸电充电+箱式电池换电”补能方案

在“宁远电鲲”轮成功首航的背后,是宁波远洋多年来深耕绿色航运的战略布局,更是中国造船业在纯电动海船领域实现从“跟跑”到“领跑”的生动实践。

“启动这一纯电动海船建造项目,核心是顺应航运业绿色转型的大趋势,同时主动服务国家‘双碳’目标。”陈晓峰表示,截至目前,宁波远洋拥有绿色节能船舶32艘、智能船舶19艘,船队低碳化、智能化升级成效显著。

然而,将一整套纯电动力系统搬到万吨级海船上,绝非易事。

“这艘船最大的建造挑战,不是某一个单点技术难点,而是如何实现整个系统的集成与协同。”陈晓峰告诉记者,与内河纯电船相比,万吨级海船面临着更复杂的海上工况、更大的载重需求和更高的安全标准,这对船舶的动力系统、电池安全等提出更高要求。

技术攻关团队通过优化电池管理算法和动力系统控制策略,实现电池组与推进电机的相匹配,确保船舶在各种工况下都能稳定、高效运行。在补能体系设计方面,团队摒弃了单一依赖充电的传统模式,创新采用“岸电充电+箱式电池换电”组合补能方案。船舶靠港期间,既可以通过高压岸电进行快速充电,也可以采用吊装更换箱式电池的方式补能。

如果说纯电动力是“宁远电鲲”轮的“绿色心脏”,那么智能化系统就是它的“智慧大脑”。技术攻关团队还实现了电动化与智能化的深度融合。该艘船舶不仅配备先进的纯电动力系统,还集成了智能航行、智能机舱等多个智能化系统,让这艘“零碳巨轮”同时拥有了“智慧大脑”。

在智能航行领域,“宁远电鲲”轮深度集成智能平台与智能机舱系统,搭载了具有自主知识产权的开阔水域自主航行核心技术,具备实时船周视角、全天候视觉感知、智能航线自主规划、自动避碰预警、人工驾驶与智能驾驶无缝切换等全场景智能功能。

“这套智能系统就像给船舶装上‘千里眼’和‘顺风耳’。”宁波远洋技术部门负责人告诉记者,船舶配备了多台高清摄像头、雷达和传感器,可360度实时捕捉航行环境数据,无论是远处的船舶、航标,还是近处的障碍物,都能被精准识别。

基于这些感知数据,智能系统可以自动计算出最优航行路径,避开浅滩、暗礁等危险区域,还能根据海流、风向等因素实时调整航速,最大限度降低能耗。在遇到其他船舶或障碍物时,系统会自动发出避碰预警,并根据国际海上避碰规则,自主规划避碰航线,实现自动避碰。

“过去,驾驶员需要时刻盯着雷达和海面,手动调整航向和航速。”王挺说,现在有了智能系统的辅助,驾驶员的操作负担大大减轻。“在开阔水域,我们可以开启自主航行模式,系统会自动完成航线规划和避碰操作,只有在遇到复杂情况或系统发出接管请求时,才需要人工介入。”

监管要求融入船舶设计方案

作为一种全新的船型和业态,万吨级纯电动智能海船的出现,给传统的海事监管带来了前所未有的挑战。如何在保障安全的前提下,鼓励和支持新技术、新业态的发展?

“我们坚持安全第一、鼓励创新、服务前移,将监管要求前置到技术研发端,全过程参与技术论证与风险预判。”宁波海事局船舶监督处处长何江民表示。

在船舶设计建造阶段,宁波海事局就联合中国船级社、上海船舶研究设计院等单位,围绕关键环节,提前开展风险辨识与安全评估,将监管要求融入船舶设计方案中。

为进一步规范纯电动智能船舶监管,宁波海事局在上级部门指导下,制定了《宁波海事局关于开展电池动力船舶安全监管工作的通知》以及智能船舶自主航行试验实施细则,围绕船舶建造、检验、营运的全生命周期,明确了充电作业、船员培训、航行试验、应急处置等各环节的监管服务标准。

“这些制度的出台,不仅为‘宁远电鲲’轮的安全运营提供了保障,也为后续同类船舶的监管积累了经验。”何江民说,该船首航期间,宁波海事提供全方位水上交通安全信息服务,并安排海巡艇进行全程护航。

“虽然已经发布了《纯电池动力船舶技术与检验暂行规则》《船舶自主航行试验技术与检验暂行规则》等基础性技术规范,但针对万吨级海船的大容量电池系统布置、海上工况下的热失控防控、自主航行系统的实船测试与安全评估等方面,尚缺乏细化的技术标准和操作指南,部分领域仍属‘无人区’。”何江民坦言,通过“宁远电鲲”轮的实践,宁波海事积累了一系列可供沿海其他港口推广复制的经验。

“宁远电鲲”轮的首航,不仅是宁波远洋绿色发展的重要里程碑,更是中国航运业绿色低碳转型迈出的重要一步。从全生命周期来看,纯电动海船的发展前景十分广阔。

据了解,“宁远电鲲”轮的姊妹船“宁远电鹏”轮已完成下水,正按计划推进后续设备安装和调试工作。两艘纯电动智能船全部投运后,将在宁波舟山港至嘉兴港的航线上形成规模化运营,进一步验证纯电海船的技术可靠性和商业模式。

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