
一、产品概述
随着国际海事组织(IMO)碳减排要求趋严及国内绿色航运政策推进,船舶电动化进入快速发展期。本系列电池系统专为各类民用船舶设计,解决传统铅酸电池能量密度低、柴油动力污染大、维护成本高等问题,适用于新建电动船舶及现有船舶油改电项目。
二、适用船型与技术规格
1. 观光游艇/客船
电压平台:400V-800V
容量配置:100kWh-500kWh
续航支持:8-12小时连续航行(视船型与航速)
关键特性:低噪音、零排放,提升游客体验;支持快充,停靠期间快速补电
安全设计:双冗余BMS,单点故障不影响航行;舱室独立防火分区
2. 内河货船/散货船
电压平台:800V-1500V
容量配置:500kWh-3MWh
动力系统:纯电池动力或柴电混合动力(增程式)
续航支持:单程200-500公里(依航道与载重)
关键特性:支持岸电快充与换电两种补能模式;能量回收系统,下行航道回收势能为电池充电
3. 港口作业船/拖轮
电压平台:600V-1000V
容量配置:300kWh-1MWh
工作特性:高倍率放电(3C峰值),满足拖轮瞬间大牵引力需求
关键特性:频繁启停工况优化,循环寿命≥4000次;抗振动设计,适应靠泊冲击
4. 渔业船舶/养殖工作船
电压平台:400V-600V
容量配置:100kWh-800kWh
环境适应:IP67防护,耐盐雾腐蚀(96小时盐雾测试通过)
关键特性:预留渔获冷藏、增氧泵、起网机等设备供电接口
三、船舶专用技术特点
船级社认证体系
中国船级社(CCS):电池系统、BMS、热管理系统均通过CCS型式认可
国际认证:可选DNV、BV、ABS等国际船级社认证,支持出口项目
规范符合性:满足《纯电池动力船舶检验指南》《船舶应用电池动力规范》等最新法规
防倾斜与摇摆设计
电芯及模组采用机械锁固+弹性缓冲双重固定,承受横倾30°、纵倾10°工况
液冷系统管路设计防气蚀结构,确保倾斜状态下冷却液正常循环
BMS增加倾角传感器,极端姿态下自动限功率保护
盐雾与潮湿防护
箱体采用316L不锈钢或海洋级铝合金,表面阳极氧化+环氧涂层
电气接插件选用船用防水等级(IP67以上),密封圈采用氟橡胶材质
内部电路板三防漆处理,凝露环境下正常工作
振动与冲击耐受
通过IEC 60068-2-6振动测试(5-150Hz,20g加速度)
通过IEC 60068-2-27冲击测试(50g,11ms半正弦波)
模拟船舶靠泊、风浪冲击等实际工况
热管理系统
液冷方案:乙二醇水溶液循环,-20℃~50℃环境温度下维持电芯温差≤5℃
舱室通风:电池舱独立通风设计,防爆风机强制换气
消防联动:温度异常时自动切断高压,启动七氟丙烷或气溶胶灭火系统
高压安全设计
主回路配置MSD(手动维修开关)与主接触器双重断开
绝缘监测实时检测高压系统对地绝缘电阻,<500kΩ时报警并切断
高压互锁回路(HVIL),确保盖板打开前系统已断电
四、系统集成方案
纯电池动力方案
电池系统直接驱动推进电机,适用于短途、固定航线船舶
配置:电池Pack + 配电柜 + 推进变频器 + 永磁同步电机
优势:零排放、低噪音、运营成本低(电费约为柴油费的1/3)
柴电混合动力方案
柴油发电机组作为增程器,电池作为能量缓冲
配置:柴油机组 + 电池Pack + 混合动力控制系统
优势:续航不受限,柴油机组始终工作在高效区间,综合油耗降低30-50%
岸电/换电配套
岸电快充:码头配置500kW-2MW直流快充桩,2-4小时充满
箱式换电:标准化电池箱设计,吊装更换时间<30分钟
能量管理:船舶能量管理系统(EMS)优化充放电策略,降低用电成本
五、核心组件配置
表格
组件 | 规格说明 |
|---|---|
电芯 | 磷酸铁锂方壳/软包,循环寿命≥4000次,通过船级社认可 |
模组 | 16-24串标准模组,铝合金框架,激光焊接汇流排 |
BMS | 船用级BMS,双CPU冗余,支持CAN/Modbus通信,具备黑匣子记录功能 |
高压箱 | 集成主接触器、熔断器、预充回路、绝缘监测、电流传感器 |
热管理 | 液冷机组或风冷系统,含水泵、换热器、膨胀水箱、温度传感器 |
箱体 | 316L不锈钢或船用铝材,IP67防护,通过船级社冲击振动测试 |
六、认证与测试
船级社认证:CCS型式认可证书(电池系统、BMS)
安全测试:UN38.3、IEC 62619、GB/T 31485(过充、过放、短路、挤压、针刺、热失控)
环境测试:盐雾(GB/T 2423.17)、振动(GB/T 28046.3)、防护等级(IP67)
电磁兼容:IEC 61000系列,确保不干扰船舶导航与通信设备
七、项目管理与服务
设计阶段
与船厂、设计院协作,提供电池系统布置图、重量重心计算、电缆走向设计
参与船舶电力负荷计算,优化电池容量配置
提供CCS送审图纸与计算书
建造阶段
工厂FAT(出厂验收测试),模拟船舶工况验证系统性能
派员指导船厂安装,协助完成系泊试验与航行试验
配合船级社现场检验,取得产品证书
运营阶段
船员操作培训,涵盖日常监控、故障处理、应急操作
远程监控平台,实时查看电池状态,预警潜在故障
质保期5年或3000次循环,提供备件与现场维修服务
八、典型项目参考
XX江观光游船:400kWh电池系统,续航10小时,载客80人
XX港拖轮:1.5MWh混合动力系统,峰值功率2000kW
内河集装箱船:2MWh纯电池动力,单程续航300公里
备注:船舶项目涉及船级社审图、船厂建造周期等因素,建议提前6-12个月启动技术对接。请提供船型、吨位、航线、航速要求等信息,我们将提供符合CCS规范的系统方案与预算评估。