純電池|電動船舶文章來源自：高工鋰電網
2020-01-10 09:10:35 閱讀：888
電動船舶作為另一大鋰電池新興應用市場吸引了越來越多電池企業的關注，但當前能夠生產符合電動船舶產品性能要求的企業並不多。
和電動汽車面臨的問題相似，大功率純電池動力的安全性、能量功率密度提升、一次性成本太高等問題，將是純電池動力在船舶推廣應用的難題，需加強技術研發，進行充分測試驗證，確保安全可靠應用和經濟性。
由於電動船舶需要攜帶較多數量的電池，對電池的放電倍率、循環性、成本的要求比較高。尤其是在安全性方面更是對電池企業提出了嚴苛的要求。
日前， 世界領先的船級社之一DNV GL（由挪威船級社（DNV）與德國勞氏船級社（GL）合併而來）發布了一項有關船舶電池安全性的新報告，該報告評估了海上電池裝置中的爆炸和火災風險，以及在電池起火時滅火系統的有效性。
在報告中，DNV GL檢查了鋰離子電池單元過熱到故障點（熱失控）時會發生什麼，並評估了避免或最小化傷害的幾種常用方法。
最大的收穫是，如果大量的電池模塊（總計4000安培小時或更長時間）一次在同一隔室中發生故障，則即使每小時換氣100次（ACH）的通風速率也不足以避免爆炸量級超壓0.5 bar（barg），因此僅靠通風不足以防止爆炸。
「除了滅火和通風之外，電池設計還必須具有預防性的安全屏障，以便將火和氣體的排放限制在儘可能少的電池系統的一部分內。」 DNV GL的高級顧問項目經理Henrik Helgesen表示。
該報告基於新創建的模型提供了有關通風系統的新建議，該模型根據船舶的電池安裝確定了合適的尺寸和類型的通風系統。早期的火災和氣體檢測也很重要，這意味著氣體傳感器應儘可能靠近電池放置。
此外，該報告還指出，與NMC電池相比，磷酸鐵鋰電池通常更難以被迫進入熱失控狀態。對於NMC電池，其溫度上升速率也較低。
據了解，該研究報告項目於2017年啟動，借鑑了眾多海事利益相關者的經驗，參與成員包括挪威海事局、丹麥海事局、海事管理局、挪威國防研究機構（FFI）、船用電池系統供應商Corvus Energy、鋰離子滅火系統供應商、Nexceris，電池氣體傳感器技術開發商等。
總體來看，DNV GL的這份關於船舶用鋰電池安全風險的報告給電池企業提供了一些警醒，要求電池企業在開發船用電池時更加注重電池的安全性以及如何預防起火或滅火，這對電池企業而言的一大挑戰。
同時，該報告也指出相比三元電池，磷酸鐵鋰電池的安全優勢在船舶上更加突出，因此當前船舶電池主要以磷酸鐵鋰電池為主。
高工鋰電了解到，目前國內船用鋰電池必須通過中國船級社（CCS）及其授權機構的資質認證，且CCS只認定方形磷酸鐵鋰。
同時，中國船級社對於船用電池安全還提出了電池的布置與安裝、電池管理系統基本功能要求;產品檢驗要求中還包括電池和電池管理系統的型式試驗和出廠試驗要求。
截至2019年6月，國內擁有船級社認證的電動船用鋰離子電芯企業11家、認證電芯產品25款，電芯種類數量以及對應的企業數量仍較少。
目前，已經有越來越多電池企業加入電動船舶鋰電池市場，針對性的開發在渡輪、遊船、貨櫃船、貨船、工程船等電動船舶中應用的鋰電池。隨著未來磷酸鐵鋰電池應用在電動船舶領域的比例增多，鐵鋰電池產品的價格也會呈現下降趨勢。
值得注意的是，當前船用電池檢測還停留在電芯級，檢測項目也與車載動力電池項目類似，船用電池完善安全規範體系和內湖、內江小型船舶市場規範性運營體系也需要進一步完善。