如果執(zhí)行得當，船舶混合動力可以提高效率，節(jié)省燃料和維修費用，同時還能在設計中增添一個備受追捧的“低排放/低噪音/生態(tài)友好”標簽。但是別忘了前面仍然有一個大大的“如果”。

　　從積極的方面來看，儲能系統(tǒng)(ESS)“可以暫時支持負荷，避免不必要地啟動和待機，還可以將各種不同的能源連接在一起，儲存收集到的能量，形成真正意義上的‘綠色’船舶。一般來說，LNG發(fā)動機所需的響應時間比柴油機要多，所以利用電池來調峰負荷可以使電力系統(tǒng)更加動態(tài)?！?Ulstein改造業(yè)務部銷售經(jīng)理Rolf Rovde這樣說道。

　　然而，電池動力船舶的歷史中曾經(jīng)發(fā)生過一些失敗案例。博納多的Lagoon 420混合動力游艇就是一個悲傷的故事，由于性能表現(xiàn)未能達到預期效果，這個系列中的很多船舶最終都被改裝成了傳統(tǒng)的柴油機。

　　混合動力的問題也延伸到了渡輪和工作艇上。Hybrid Marine總經(jīng)理Graeme Hawksley解釋稱：“有時候是工作人員的操作問題，他們在晚上沒有把系統(tǒng)接通電源，導致電池的電量耗干了”。Hawksley還指出，許多混合動力有關的問題——尤其是大型船舶上遇到的麻煩——都是由于那些追逐投資的人“太過執(zhí)著于回報預期”造成的。

　　反復轉換導致能量損失

　　REAP Systems首席技術官Dennis Doerffel稱，更棘手的問題還是物理性的?！氨娝苤谵D速很低的情況下，發(fā)動機往往表現(xiàn)不佳，因此，典型的并行混合解決方案要求只在中等或更高轉速下使用，并且同時為電池充電。其理念是，存儲的能量能夠以非常低的速度推動船舶，從而大幅提高發(fā)動機利用效率?！?/P>

　　他表示，這種方法的問題在于“能量的來源仍然是普通燃料，必須通過逆變器將其轉換為電能，然后再轉換為電化學能，這又是另一種轉換。當我們想再次使用這種能量時，又得利用電動機甚至是附加變速箱再次將其轉換回去?！逼浣Y果是節(jié)省燃油獲得的收益難以彌補能量轉換的損失。他補充說：“根據(jù)系統(tǒng)的不同，并行混合動力造成的損失可能達到22%，所以必須得確保收益能超過這個數(shù)額?！?/P>

　　此外，船舶必須在非常低的負荷條件下花費大量時間才能發(fā)揮作用。Doerffel解釋說：“舉個例子，乘威尼斯出租船只需25分鐘即可到達機場，而慢速運行大約需要5個小時。”不過Doerffel又補充說，電池也許能節(jié)省柴油發(fā)電機設計的費用。

　　即便如此，高效的安裝和配置對所有相關人員仍然有著很高的要求。Ulstein Design and Solutions創(chuàng)新和開發(fā)經(jīng)理Frode Sollid指出，船舶外部操作對準確性的需求比內部設計更高。Rovde補充說，這不僅關乎船舶執(zhí)行特定任務時花費時間的百分比，還包括船舶可能遇到的天氣條件及其持續(xù)時間。Rovde表示：“這取決于外部條件如何影響預期的操作”。兩人都認為，在創(chuàng)建一個復雜的系統(tǒng)時，很容易失去對整體有效性的跟蹤。

　　不幸的是，如果規(guī)格或操作模式發(fā)生重大變化，你還需要準備好推翻那些經(jīng)過深思熟慮的計算。一旦進行實質性的修改，所有的設計都要回歸原點?？偠灾?，不要指望對現(xiàn)有藍圖做些小的調整就可以擺脫困境。這些系統(tǒng)的交互點太多了。

　　一不小心就會增加船舶阻力

　　對于某些船型，這種交互作用還會對船舶本身造成挑戰(zhàn)。英國海軍建筑師Andy Page解釋稱，對于40m以下的快速船，“一切都與重量有關，一不小心就會增加船舶阻力”。最終結果可能會形成一種惡性循環(huán)：需要更多動力推動船舶，又需要更多船舶來輸送動力。

　　解決方案再次落到了船舶運營模式上。Page表示：“我們對混合動力船舶概念的設計很感興趣，但我們意識到從來沒有真正研究過航速在8節(jié)以下的船體阻力。這正是當你想要發(fā)揮船舶電動運行潛力時會遇到的問題。所以我們立刻拆掉了所有設備，從頭開始。”

　　這個過程需要創(chuàng)建一系列預期的船形，篩選掉可能性較小的種類，然后對剩余的形式進行嚴格的CFD分析。Page解釋說：“最后，我們發(fā)現(xiàn)了如何對船舶尾部進行修改能夠降低船舶在低速航行時的動力需求?！庇纱说脕淼牟⑿谢旌蟿恿ρ策壓鸵酱Ａ袅溯S設計，但可以通過最小化阻力來提高效率。

　　使用期限面臨難題

　　據(jù)Rovde稱，混合動力船舶的使用期限可能是潛在的絆腳石。他表示：“鋰離子電池的預期使用壽命通常是10年。某些操作，例如渡輪航行，需要在岸上進行大量充電，然后大幅放電，然后又要快速充電……日復一日的重復進行?！?/P>

　　“這種挑戰(zhàn)可以通過增加電池容量來應對。我們使用的電池越大，充電率也就越溫和。此外，為了使用期限能達到10年，我們還可以保持船舶電池操作的初始功能。”

　　然而，說到這個問題就不得不提及高昂的初始投資成本。Rovde解釋稱：“我們從供應商和船東那里了解到，以平臺供應船(PSV)為例，燃料成本節(jié)省10%至20%(這就是當前的能效改善現(xiàn)狀)并不足以使投資資本支出(CAPEX)和運營支出(OPEX)線早早形成交叉?！币虼?，許多混合動力船項目需要激勵與懲罰并行才能順利起步。就目前來看，大概有必要給予監(jiān)管支持。

　　使用頻率不容忽視

　　這一點是PBES首席執(zhí)行官Brent Perry提出來的。他指出，PBES的CellSwap電池系統(tǒng)概念允許船東保留電纜、電子設備、冷卻設備以及機架和結構組件，同時通過投資一堆使用壽命較短的電池來最大限度地降低成本。他們的想法是，在未來大約五年的時間里，可用技術將取得相當大的進步，具備類似或更優(yōu)屬性的電池價格也將隨之下降，同時也避免了第二輪調試和重組成本。

　　盡管如此，Perry的計算結果使他相信，影響商業(yè)可行性的最大因素并不是電池容量的大小，而是其使用頻率。他指出，使用儲能系統(tǒng)代替旋轉備用通常需要深度放電——“但要記住，這是一種安全備份”，他解釋道。

　　當然了，它的使用頻率要比用于支持發(fā)動機的加速或最高負荷的調峰電池要少得多：相比之下，此時所需的電池可能要小一些。Perry表示，這些不同因素的要求差異很大，因此需要首先進行單獨評估，然后再一起評估，以確保不會出現(xiàn)需求沖突。

　　事實上，Rovde強調必須要注意一種元素不會破壞另一種元素?！叭绻阆胱岆姵卣{峰，則需將其保持在正確的充電水平，以便在發(fā)生故障時保有旋轉備用能力?！盤erry總結稱：“為了使價值最大化，電池解決方案需要盡可能融合多種功能?！?/P>

　　還有一點也需注意，安裝電池不是“一勞永逸”的工作。Rovde指出，即使給出了準確的配置文件，電池的生命周期預測也需要進行反復審核評估。