Ключевое направление: Экологические технологии в морской отрасли
С 2030 года все новые суда, работающие в портах Сингапура, должны быть полностью электрическими, использовать биотопливо B100 или быть совместимыми с топливами с нулевым углеродным следом, такими как водород. Однако процесс электрификации идет медленно и пока не является практичным решением для всех судов из-за ограниченной энергоемкости аккумуляторов и высоких затрат на них и на связанные с их установкой модификации. Как можно сделать аккумуляторные решения более эффективными для морской отрасли?
Значимость проблемы:
- Низкая энергоемкость аккумуляторов не позволяет использовать их на крупных судах или на судах, совершающих длительные рейсы, которым требуется большое количество энергии.
- Высокая стоимость аккумуляторов и значительные инвестиции, необходимые для переоборудования существующих судов с двигателями внутреннего сгорания на электрические, затрудняют их широкое применение. Для новых судов стоимость полностью электрического судна в 1,5–3 раза выше, чем традиционного. Если эти затраты будут переложены на потребителей, это может снизить конкурентоспособность отрасли.
- В настоящее время морские аккумуляторы оснащены вспомогательными системами, которые делают их тяжелыми и громоздкими.
- Зарядка и разрядка аккумуляторов генерируют тепло, что может ускорить их износ.
Потенциальный объем рынка:
- Актуально для всех электрических судов, включая 1600 портовых судов в Сингапуре.
- Глобальный рынок электрических судов оценивался в 7,98 миллиарда долларов США в 2022 году и, по прогнозам, будет расти со среднегодовым темпом роста 10,9% с 2023 по 2030 годы.
Что сделано:
- Литий-серные аккумуляторы имеют на 50% большую энергоемкость по сравнению с литий-ионными, но пока не коммерциализированы и имеют короткий срок службы.
Параметры успешного решения:
- Минимальная мощность аккумулятора для портовых судов — 500 кВт.
- Аккумуляторная система должна быть безопасной для использования в морских условиях.
- Экономически эффективное решение с минимальными модификациями, такими как снижение веса.
Решения, которые представляют интерес:
- Увеличение энергоемкости для обеспечения быстрой зарядки.
- Повторное использование аккумуляторов из электромобилей.
- Аккумуляторы, совместимые с быстрой зарядкой (зарядный ток более 2C).
- Снижение разницы в энергоемкости между литий-ионными аккумуляторами и топливом.
- Возможные альтернативы включают литий-серные и литий-натриевые аккумуляторы.
Эти решения помогут сделать электрификацию морского транспорта более практичной и экономически целесообразной, способствуя устойчивому развитию отрасли.