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项目名称 技术分类 单位信息 第一发明人 专利情况 项目简介 发明创新点 产业化及市场应用

项目名称:长横对江渡新能源车客渡船

  • 中国船舶集团有限公司第七一一研究所
  • 上海市杨浦区共青路357弄1号
  • 200090
  • 周瑜
  • 13482654969

第一发明人

姓名 刘张超 电话 65692779 电子邮件 liuzhangchao@cssc-smderi.com
区号 021 邮编 200090 通信地址 上海市杨浦区共青路357弄1号

其他发明人

段 征 周特威 周 瑜 陶 锋 李 骁 杨 璇 王小燕 沈旖旎

专利情况

专利类型 专利状态
申请号 授权日期 授权专利号
201811392358.8 2022-06-10 ZL 2018 1 1392358.8
202110966453.X
202110426340.0
202110426332.6
202110833066.9
202010803203.X
201611221029.8 2019-04-05 ZL201611221029.8
202221128840.2 2022-05-05 ZL202221128840.2
202221128839.X 2022-05-05 ZL 2022 2 1128839.X
202121084834.7 2022-02-01 ZL 2021 2 1084834.7
参展目的

项目简介

纯电动新能源船舶可实现船舶航行零排放,本项目成果为全球首个采用纯超级电容动力的新能源船舶,服务于上海市长兴岛至横沙岛航线,满足两岛间车客运输需求。该船舶配备了全球最大容量(625kWh)的船用超级电容组,并配套建设了国内单机功率最大(2.5MW级)的船用高压直流岸基充电装置,具有充电速度快、循环寿命长、充放电效率高、安全系数大及绿色环保,长期使用免维护的特点,配合具有自主知识产权的直流组网系统、智能化数据监控平台,可完全满足该船舶多航次用电及靠港10分钟快速补电需求,为实现水运交通行业的低碳零碳化运营提供了示范样本。

发明创新点

随着双碳目标的建立,节能减排进入快车道,电池动力系统作为一种船舶新能源动力系统得到关注。但普通的锂电池,受限于功率密度、能量密度、成本、安全、寿命等限制,难易满足船舶推广应用需求。超级电容以其充放电倍率高、充电时间少、安全性高,特别是近20万次以上的循环寿命可满足船舶30年的使用需求,让渡船等短航程中小型船舶实现零碳运营成为可能。 (1)创新点一:零碳排放,助推绿色交通体系发展: 超级电容完全是物理反应供电,全程无污染。采用靠岸充电的形式,利用大电网供电,整个运行过程很少或几乎不产生CO2气体,大大助力零碳目标的实现。 (2)创新点二:超大功率快充,方便快捷: 本船岸端配备了2.5MW级的快速充电装置,10分钟内即可完成船舶靠港补电,高效便捷,满足船舶连续运营需求。 (3)创新点三:故障率更低,维护方便: 由于使用全电力推进系统,相对于传统柴油机推进系统机械零件更少,且超级电容寿命长(理论上可满足船舶30年使用年限),长期使用免维护,不受气温影响,可多次反复充放电达数十万次。 (4)创新点四:船型可优化,布置更灵活,能耗更低: 由于取消了传统的轴系和舵系,能使船体尾部线形不再受传统舵系的约束,可按照流体力学的客观知识加以优化;机舱布置也不再受传统轴系的约束,动力装置的布置更加灵活,可提高舱内空间的利用率,也可优化乘客乘坐体验,单次载客量增加,因而使整体能耗降低,收入增加。 (5)创新点五:机动性好,振动小,噪声低 采用电力推进形式,主推进器可调,对不同情况可产生不同大小的推力,满足船舶操纵和推进的要求,当船舶靠岸时将会更加地方便、安全。同时推进系统机械零件少、噪音小、运转较平稳,增加了旅客的舒适度。减少了机械零件和电器元件的损坏,降低了维护周期及费用,提高了船舶的使用寿命,同时,在航行时具有低转速、大转矩的优良性能。

产业化及市场应用效益情况

中国船舶集团有限公司第七一一研究所是以船用柴油机和动力装置为主专业,集研发、生产、服务、工程承包为一体的大型综合性实体,具有雄厚的研发实力和齐全的专业配置。 团队负责人刘张超,现任船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心动力装置研发部主任,上海市船舶与海洋工程学会轮机专业学术委员会员兼秘书长,长期从事船舶动力系统设计研发、推广应用工作,牵头批量承接了200余艘船舶或海工动力系统集成项目,总规模超过30亿元,获得省部级科技成果9项,其中一等奖2项,二等奖5项,三等奖2项。 团队共80余人,其中高级职称占比30%,团队专业涵盖系统匹配设计、机械设计、电气设计、软件工程、测试及调试等,团队成员平均年龄32岁,具有活力与战斗力。自十一五期间,项目团队开展直流电力推进相关技术研究,依托科技部、工信部、上科委等科研项目,已经掌握直流电力推进、超级电容应用等技术难点,实现在镇扬汽渡上的国内首次应用,并实现了内河船市场的小批量应用,具备丰富的系统设计及工程应用经验。 目前,本条超级电容车客渡船(船名“新生态”号)已在上海长兴岛和横沙岛之间正式运营。作为世界上首条纯超级电容动力船舶,具有运营成本低、零污染排放等优势,相比传统燃油船成本节省高达60%、每年减排570吨左右的CO2和15吨左右的NOX。本船实现了水上客运功能转型,兼顾民生和旅游双重需求,拓展水上观光、环岛游览等休闲功能,大大提升了长兴-横沙水上交通条件。本船的正式运营,为崇明世界级生态岛建设提供了绿色交通样板,助推崇明绿色交通体系发展,也为我国内河沿海的新能源船舶提供了新的示范应用。

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