4月15日，東海之濱的浙江寧波舟山港北侖港區(qū)，春風(fēng)裹挾著咸濕的海洋氣息，碼頭上人頭攢動(dòng)。隨著一聲悠長(zhǎng)的汽笛劃破長(zhǎng)空，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪緩緩解纜，在拖輪的護(hù)航下平穩(wěn)離開(kāi)泊位，駛向嘉興港乍浦港區(qū)。

作為我國(guó)首艘萬(wàn)噸級(jí)純電動(dòng)智能集裝箱船，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的商業(yè)首航，標(biāo)志著我國(guó)沿海集裝箱運(yùn)輸正式開(kāi)啟純電驅(qū)動(dòng)、智能領(lǐng)航的全新探索階段，為全球航運(yùn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁的“中國(guó)動(dòng)力”。

每年可節(jié)約燃油580噸

站在碼頭遠(yuǎn)眺，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的身姿格外醒目。這艘凝聚著中國(guó)造船業(yè)智慧的萬(wàn)噸級(jí)巨輪，總長(zhǎng)127.8米、型寬21.6米，設(shè)計(jì)吃水6.5米，可裝載742個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。

與傳統(tǒng)燃油集裝箱船冒著黑煙、轟鳴作響的形象截然不同，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的核心動(dòng)力源是10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化箱式電池組。這些電池組整齊排列在船舶的專(zhuān)用艙室中，總儲(chǔ)電量約2萬(wàn)千瓦時(shí)，相當(dāng)于300輛普通家用電動(dòng)汽車(chē)的電池容量總和。正是依靠這顆強(qiáng)大的“綠色心臟”，船舶在整個(gè)航行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了真正的零排放、零污染。

“投用后，這艘船預(yù)計(jì)每年可節(jié)約燃油580噸，減少二氧化碳排放量超1400噸?！睂幉ㄟh(yuǎn)洋相關(guān)負(fù)責(zé)人給記者算了一筆環(huán)保賬，1400噸二氧化碳的減排量，相當(dāng)于4萬(wàn)棵成年喬木全年的二氧化碳吸收量。

對(duì)于有著二十余年航海經(jīng)驗(yàn)的“寧遠(yuǎn)電鯤”輪船長(zhǎng)王挺來(lái)說(shuō)，駕駛這艘純電動(dòng)巨輪的體驗(yàn)，與傳統(tǒng)燃油船截然不同。

“最直觀的感受就是‘安靜’?！蓖跬πχf(shuō)，以前駕駛?cè)加痛瑱C(jī)艙里主機(jī)的轟鳴聲震耳欲聾，船員之間交流都要提高嗓門(mén)，而“寧遠(yuǎn)電鯤”輪采用純電推進(jìn)，航行時(shí)幾乎聽(tīng)不到機(jī)械噪聲，整個(gè)駕駛艙和生活區(qū)都保持著安靜舒適的環(huán)境。

除了靜音優(yōu)勢(shì)，純電動(dòng)力帶來(lái)的操控體驗(yàn)提升也讓王挺印象深刻。

“傳統(tǒng)燃油船的動(dòng)力響應(yīng)有明顯的延遲，加減速都需要一個(gè)過(guò)程。”王挺解釋道，而純電推進(jìn)電機(jī)的扭矩輸出是線性且即時(shí)的，“就像開(kāi)電動(dòng)汽車(chē)一樣，踩下‘油門(mén)’就能立刻獲得動(dòng)力，加減速非常平順、靈敏，幾乎沒(méi)有延遲。”

不過(guò)，新的動(dòng)力形式對(duì)船員也提出全新的技能要求。王挺坦言，駕駛純電船，船員不僅要掌握傳統(tǒng)的航海技能，還要學(xué)會(huì)“能量管理”?！按榜{駛員需要時(shí)刻關(guān)注電量消耗情況，根據(jù)航程、海況、載重等因素，合理規(guī)劃航速?！?/p>

針對(duì)外界普遍關(guān)心的續(xù)航問(wèn)題，王挺給出了明確的答案——

“這艘船在設(shè)計(jì)之初，就充分結(jié)合了航線的實(shí)際工況和用電需求，從電池容量、動(dòng)力匹配到能耗管理都做了精準(zhǔn)優(yōu)化?！彼硎?，目前船舶的續(xù)航能力完全滿足該船舶行駛航線的往返要求，并且留有充足的安全裕量，這也充分驗(yàn)證了純電海船在典型沿海短途航線上的可行性。

寧波遠(yuǎn)洋運(yùn)輸股份有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)陳曉峰給記者算了一筆“經(jīng)濟(jì)賬”，純電船沒(méi)有復(fù)雜的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)，不需要定期更換機(jī)油、濾芯等耗材，維護(hù)工作量大大減少。同時(shí)，電力的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定，且比燃油便宜得多，尤其是在短途、高頻航線運(yùn)營(yíng)中，純電船的成本優(yōu)勢(shì)更加突出。

更重要的是，純電動(dòng)海船的“綠色效益”正在逐漸轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。陳曉峰表示，當(dāng)前，越來(lái)越多的企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈的碳排放指標(biāo)愈發(fā)關(guān)注。許多跨國(guó)企業(yè)已將供應(yīng)鏈的碳排放納入自身的碳中和目標(biāo)，優(yōu)先選擇使用綠色運(yùn)力的物流服務(wù)商。

創(chuàng)新“岸電充電+箱式電池?fù)Q電”補(bǔ)能方案

在“寧遠(yuǎn)電鯤”輪成功首航的背后，是寧波遠(yuǎn)洋多年來(lái)深耕綠色航運(yùn)的戰(zhàn)略布局，更是中國(guó)造船業(yè)在純電動(dòng)海船領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的生動(dòng)實(shí)踐。

“啟動(dòng)這一純電動(dòng)海船建造項(xiàng)目，核心是順應(yīng)航運(yùn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)，同時(shí)主動(dòng)服務(wù)國(guó)家‘雙碳’目標(biāo)?！标悤苑灞硎?，截至目前，寧波遠(yuǎn)洋擁有綠色節(jié)能船舶32艘、智能船舶19艘，船隊(duì)低碳化、智能化升級(jí)成效顯著。

然而，將一整套純電動(dòng)力系統(tǒng)搬到萬(wàn)噸級(jí)海船上，絕非易事。

“這艘船最大的建造挑戰(zhàn)，不是某一個(gè)單點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)，而是如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的集成與協(xié)同。”陳曉峰告訴記者，與內(nèi)河純電船相比，萬(wàn)噸級(jí)海船面臨著更復(fù)雜的海上工況、更大的載重需求和更高的安全標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)船舶的動(dòng)力系統(tǒng)、電池安全等提出更高要求。

技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化電池管理算法和動(dòng)力系統(tǒng)控制策略，實(shí)現(xiàn)電池組與推進(jìn)電機(jī)的相匹配，確保船舶在各種工況下都能穩(wěn)定、高效運(yùn)行。在補(bǔ)能體系設(shè)計(jì)方面，團(tuán)隊(duì)摒棄了單一依賴(lài)充電的傳統(tǒng)模式，創(chuàng)新采用“岸電充電+箱式電池?fù)Q電”組合補(bǔ)能方案。船舶靠港期間，既可以通過(guò)高壓岸電進(jìn)行快速充電，也可以采用吊裝更換箱式電池的方式補(bǔ)能。

如果說(shuō)純電動(dòng)力是“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的“綠色心臟”，那么智能化系統(tǒng)就是它的“智慧大腦”。技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)化與智能化的深度融合。該艘船舶不僅配備先進(jìn)的純電動(dòng)力系統(tǒng)，還集成了智能航行、智能機(jī)艙等多個(gè)智能化系統(tǒng)，讓這艘“零碳巨輪”同時(shí)擁有了“智慧大腦”。

在智能航行領(lǐng)域，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪深度集成智能平臺(tái)與智能機(jī)艙系統(tǒng)，搭載了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開(kāi)闊水域自主航行核心技術(shù)，具備實(shí)時(shí)船周視角、全天候視覺(jué)感知、智能航線自主規(guī)劃、自動(dòng)避碰預(yù)警、人工駕駛與智能駕駛無(wú)縫切換等全場(chǎng)景智能功能。

“這套智能系統(tǒng)就像給船舶裝上‘千里眼’和‘順風(fēng)耳’?！睂幉ㄟh(yuǎn)洋技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé)人告訴記者，船舶配備了多臺(tái)高清攝像頭、雷達(dá)和傳感器，可360度實(shí)時(shí)捕捉航行環(huán)境數(shù)據(jù)，無(wú)論是遠(yuǎn)處的船舶、航標(biāo)，還是近處的障礙物，都能被精準(zhǔn)識(shí)別。

基于這些感知數(shù)據(jù)，智能系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算出最優(yōu)航行路徑，避開(kāi)淺灘、暗礁等危險(xiǎn)區(qū)域，還能根據(jù)海流、風(fēng)向等因素實(shí)時(shí)調(diào)整航速，最大限度降低能耗。在遇到其他船舶或障礙物時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出避碰預(yù)警，并根據(jù)國(guó)際海上避碰規(guī)則，自主規(guī)劃避碰航線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避碰。

“過(guò)去，駕駛員需要時(shí)刻盯著雷達(dá)和海面，手動(dòng)調(diào)整航向和航速。”王挺說(shuō)，現(xiàn)在有了智能系統(tǒng)的輔助，駕駛員的操作負(fù)擔(dān)大大減輕。“在開(kāi)闊水域，我們可以開(kāi)啟自主航行模式，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成航線規(guī)劃和避碰操作，只有在遇到復(fù)雜情況或系統(tǒng)發(fā)出接管請(qǐng)求時(shí)，才需要人工介入?！?/p>

監(jiān)管要求融入船舶設(shè)計(jì)方案

作為一種全新的船型和業(yè)態(tài)，萬(wàn)噸級(jí)純電動(dòng)智能海船的出現(xiàn)，給傳統(tǒng)的海事監(jiān)管帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。如何在保障安全的前提下，鼓勵(lì)和支持新技術(shù)、新業(yè)態(tài)的發(fā)展？

“我們堅(jiān)持安全第一、鼓勵(lì)創(chuàng)新、服務(wù)前移，將監(jiān)管要求前置到技術(shù)研發(fā)端，全過(guò)程參與技術(shù)論證與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判?！睂幉êＪ戮执氨O(jiān)督處處長(zhǎng)何江民表示。

在船舶設(shè)計(jì)建造階段，寧波海事局就聯(lián)合中國(guó)船級(jí)社、上海船舶研究設(shè)計(jì)院等單位，圍繞關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提前開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與安全評(píng)估，將監(jiān)管要求融入船舶設(shè)計(jì)方案中。

為進(jìn)一步規(guī)范純電動(dòng)智能船舶監(jiān)管，寧波海事局在上級(jí)部門(mén)指導(dǎo)下，制定了《寧波海事局關(guān)于開(kāi)展電池動(dòng)力船舶安全監(jiān)管工作的通知》以及智能船舶自主航行試驗(yàn)實(shí)施細(xì)則，圍繞船舶建造、檢驗(yàn)、營(yíng)運(yùn)的全生命周期，明確了充電作業(yè)、船員培訓(xùn)、航行試驗(yàn)、應(yīng)急處置等各環(huán)節(jié)的監(jiān)管服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

“這些制度的出臺(tái)，不僅為‘寧遠(yuǎn)電鯤’輪的安全運(yùn)營(yíng)提供了保障，也為后續(xù)同類(lèi)船舶的監(jiān)管積累了經(jīng)驗(yàn)?！焙谓裾f(shuō)，該船首航期間，寧波海事提供全方位水上交通安全信息服務(wù)，并安排海巡艇進(jìn)行全程護(hù)航。

“雖然已經(jīng)發(fā)布了《純電池動(dòng)力船舶技術(shù)與檢驗(yàn)暫行規(guī)則》《船舶自主航行試驗(yàn)技術(shù)與檢驗(yàn)暫行規(guī)則》等基礎(chǔ)性技術(shù)規(guī)范，但針對(duì)萬(wàn)噸級(jí)海船的大容量電池系統(tǒng)布置、海上工況下的熱失控防控、自主航行系統(tǒng)的實(shí)船測(cè)試與安全評(píng)估等方面，尚缺乏細(xì)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作指南，部分領(lǐng)域仍屬‘無(wú)人區(qū)’?！焙谓裉寡?，通過(guò)“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的實(shí)踐，寧波海事積累了一系列可供沿海其他港口推廣復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。

“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的首航，不僅是寧波遠(yuǎn)洋綠色發(fā)展的重要里程碑，更是中國(guó)航運(yùn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型邁出的重要一步。從全生命周期來(lái)看，純電動(dòng)海船的發(fā)展前景十分廣闊。

據(jù)了解，“寧遠(yuǎn)電鯤”輪的姊妹船“寧遠(yuǎn)電鵬”輪已完成下水，正按計(jì)劃推進(jìn)后續(xù)設(shè)備安裝和調(diào)試工作。兩艘純電動(dòng)智能船全部投運(yùn)后，將在寧波舟山港至嘉興港的航線上形成規(guī)?；\(yùn)營(yíng)，進(jìn)一步驗(yàn)證純電海船的技術(shù)可靠性和商業(yè)模式。

作者丨本報(bào)記者 徐浩田 通訊員 應(yīng)園園 胡錦渠

圖片｜夏傳熙

責(zé)編丨徐浩田 郭琪

審核丨姜秋華

監(jiān)制丨陳林