浙江省科技獎(jiǎng)勵(lì)-新能源純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)在千噸級(jí)以下內(nèi)河船舶的技術(shù)應(yīng)用資料

1、推薦項(xiàng)目名稱新能源純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)在千噸級(jí)以下內(nèi)河船舶的技術(shù)推薦單位 浙江省交通運(yùn)輸廳項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本項(xiàng)目擬在內(nèi)河大噸位（千噸級(jí)以下）船舶上，研發(fā)使用綠色環(huán)保的新能源純電動(dòng)（超 級(jí)電容+動(dòng)力鋰電池）推進(jìn)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用超級(jí)電容+動(dòng)力鋰電池的儲(chǔ)能技術(shù)，充分發(fā)揮和利用超級(jí)電容的功率特征，將驅(qū)動(dòng)螺旋槳電機(jī)完成電氣化設(shè)計(jì)，通過船載網(wǎng)絡(luò)總線控制系統(tǒng)進(jìn) 行自適應(yīng)的優(yōu)化配比，以變頻驅(qū)動(dòng)過程取代原有的燃油驅(qū)動(dòng)的外部特征，實(shí)現(xiàn)大噸位船舶所 需的長(zhǎng)航程、大動(dòng)力的純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)。項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容包括：（1）新能源純電動(dòng)（雙電）推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)研究通過系統(tǒng)的優(yōu)化配置，確定推進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與推進(jìn)型式，并完成動(dòng)力鋰電池與超級(jí)電容的 優(yōu)化組合

2、和配比，以及變頻驅(qū)動(dòng)裝置的選型，在推進(jìn)系統(tǒng)的配置過程中充分考慮實(shí)際的應(yīng)用 環(huán)境與狀態(tài)。（2）新能源純電動(dòng)船舶改裝設(shè)計(jì)技術(shù)論證新能源純電動(dòng)船舶的改裝設(shè)計(jì)，需充分考慮儲(chǔ)能裝置的分布、傳動(dòng)型式、空間利用、船 舶穩(wěn)性、船舶操控、船電系統(tǒng)、安全保護(hù)、管理維護(hù)，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，完成一艘超級(jí)電容加鋰 電池的雙電動(dòng)力系統(tǒng)船舶的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。（3）新能源純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的安全性和適用性采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特征，采用多重冗余的控制策略，將智能系統(tǒng)的安全性和操控適應(yīng)性做 到具有完備的特征，經(jīng)得起各種應(yīng)用環(huán)境的考驗(yàn)；并從船舶的技術(shù)參數(shù)方面論證其安全性和 適用性。（4）新能源純電動(dòng)船舶的效益分析從直接效益和間接效益兩個(gè)方面進(jìn)行比較，新

3、能源純電動(dòng)船的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，從 排放的角度探討對(duì)環(huán)境的影響；從推廣應(yīng)用的角度探究政策需求和營(yíng)運(yùn)模式。本項(xiàng)目共申請(qǐng)四項(xiàng)專利，其中實(shí)用新型專利專利申請(qǐng)?zhí)朲L 2016 2 1308877.8 已經(jīng)取得專利證書，另實(shí)用新型專利專利申請(qǐng)?zhí)?017101738331已經(jīng)獲得授予通知，證書尚未送達(dá)，發(fā)明專利專利申請(qǐng)?zhí)?2017202829761、2016110915133仍在專利申請(qǐng)流程中。 通過對(duì)船舶造價(jià)、 營(yíng)運(yùn)我本、利潤(rùn)、投資回收期等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核算，以 500噸內(nèi)河貨船為例，項(xiàng)目投資回收期 為7.49年，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，且500噸內(nèi)河貨船改裝前船舶使用燃油為動(dòng)力，計(jì)算可得年費(fèi)用為91.85萬

4、元，改裝后船舶采用電力推進(jìn)，年用電費(fèi)用為61.57萬元，單船每年節(jié)約了 30.28萬元費(fèi)用支出，即節(jié)省了原費(fèi)用的33%在能耗方面，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式下，改裝完畢后的電動(dòng)貨船所消耗的能源僅為原柴油船的49.6%,即節(jié)省了 50.4 %的能耗，在節(jié)能減排方面有很大的優(yōu)勢(shì)。第三方評(píng)價(jià)：以浙江省船舶檢驗(yàn)局高工林勇為組長(zhǎng)的鑒定委員會(huì)認(rèn)為：2017年1月18日，浙江省交通運(yùn)輸廳在湖州主持召開了新能源純電動(dòng)（超級(jí)電容+H電池）推進(jìn)系統(tǒng)在千噸級(jí)以下內(nèi)河運(yùn)輸船舶應(yīng)用技術(shù)研究項(xiàng)目（計(jì)劃編號(hào)：2015Y04）鑒定會(huì)。鑒定委員會(huì)聽取了項(xiàng)目研究總報(bào)告、分項(xiàng)研究報(bào)告、查新報(bào)告和審計(jì)報(bào)告，審閱了第三 方測(cè)試報(bào)告等有關(guān)資料，勘察

5、了新能源純電動(dòng)（超級(jí)電容+鋰電池）推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)船應(yīng)用成果，經(jīng)討論，形成鑒定意見如下：一、提供鑒定的資料齊全、規(guī)范，符合鑒定要求；二、項(xiàng)目采用超級(jí)電容 +動(dòng)力鋰電池的儲(chǔ)能技術(shù)和“互聯(lián)網(wǎng)+動(dòng)力”實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，研發(fā)了完整的新能源純電動(dòng)（超級(jí)電容 +鋰電池）船舶推進(jìn)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，提出了新能源純電動(dòng) 船舶推廣的政策和營(yíng)運(yùn)模式建議。研究成果在16.2米海巡艇、500噸級(jí)貨船、54客位客船上進(jìn)行了使用，經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)測(cè)試表明，該系統(tǒng)與常規(guī)柴油動(dòng)力船相比，具有明顯的減排又是 和一定的節(jié)能效果。三、創(chuàng)新點(diǎn)（一）、超級(jí)電容+鋰電池在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中的配比計(jì)算方法。（二）、電池管理系統(tǒng)（BMS的控制策略研究。鑒定委

6、員會(huì)認(rèn)為，項(xiàng)目研究基本完成了合同規(guī)定的研究任務(wù)，成果具有推廣價(jià)值，研究 成果達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。查新結(jié)論：經(jīng)比較分析，委托單位設(shè)計(jì)研發(fā)的“大噸位純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)內(nèi)河貨運(yùn)船舶”，采用超級(jí)電容+鋰電池推進(jìn)系統(tǒng)，動(dòng)力鋰電池和超級(jí)電容的容量可以依照船舶的允許空間和運(yùn)行條件做任意 的組合增減，在所檢國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中未見具體述及。排序主要完成單位及對(duì)本項(xiàng)目的支撐作用情況1湖州市港航管理局：1、負(fù)責(zé)課題的立題論證和立項(xiàng)申報(bào)，確定總體研究方案，落實(shí)船舶改造工程，組織 中間過程討論，協(xié)調(diào)解決課題實(shí)施中的困難。2、組織課題調(diào)研，提出研究需求，制定關(guān)鍵技術(shù)路線，編制研究大綱。3、組織項(xiàng)目報(bào)告編制，組織參與成果應(yīng)用。4、負(fù)責(zé)

7、科技成果、知識(shí)產(chǎn)權(quán)申報(bào)工作。2上海瑞華（集團(tuán)）有限公司 ：1、負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施，前期調(diào)研、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)。2、結(jié)合調(diào)研結(jié)論，開展分析和理論研究，完成電池配比設(shè)計(jì)。3、負(fù)責(zé)電動(dòng)船舶改造工作及航行試驗(yàn)。4、負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)研究報(bào)告編制，參與成果應(yīng)用。3武漢理工大學(xué)：1、參與項(xiàng)目實(shí)施，參與前期調(diào)研，制定項(xiàng)目研究方案。2、開展項(xiàng)目研究，參與改造船舶船體設(shè)計(jì)。3、負(fù)責(zé)改造船舶圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。4、負(fù)責(zé)項(xiàng)目效益分析報(bào)告撰寫，參與項(xiàng)目成果應(yīng)用。排序主要完成人及技術(shù)貢獻(xiàn)姓名行政 職務(wù)職稱現(xiàn)從事 專業(yè)工作單位完成單位創(chuàng)造性 貝瞅1趙列克局長(zhǎng)政工師黨政管 理湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、總體策劃、

8、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)；獲得專利1項(xiàng)2朱維平科長(zhǎng)高級(jí) 經(jīng)濟(jì)師科技信 息化、湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局項(xiàng)目副負(fù)責(zé)人、組織實(shí) 施項(xiàng)目管理、項(xiàng)目可行裝備管 理性研究，技術(shù)應(yīng)用和經(jīng) 濟(jì)效益分析；獲得專利2項(xiàng)3任長(zhǎng)興處長(zhǎng)高級(jí) 工程師海事管 理浙江省港 航管理局湖州市港 航管理局負(fù)責(zé)項(xiàng)目航行技術(shù)及安 全管理4史旭初副局 長(zhǎng)高級(jí) 會(huì)計(jì)師黨政管 理湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局負(fù)責(zé)項(xiàng)目方案管理、經(jīng)濟(jì)性分析；獲專利1項(xiàng)5王海華副科 長(zhǎng)高級(jí) 工程師科技信 息化湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局組織實(shí)施、技術(shù)研究和分析應(yīng)用；獲專利 2項(xiàng)6胡貴成科長(zhǎng)高級(jí) 工程師船舶檢 驗(yàn)湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局負(fù)責(zé)

9、船體設(shè)計(jì)審查、船舶檢驗(yàn)管理；費(fèi)專利 2項(xiàng)7吳硯科員高級(jí) 工程師船舶檢 驗(yàn)湖州市港 航管理局湖州市港 航管理局組織船體圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審 查、成果應(yīng)用；獲專利1項(xiàng)8陸政德副總 裁高級(jí) 工程師電氣自 動(dòng)化上海瑞華 （集團(tuán)）有 限公司上海瑞華 （集團(tuán)） 有限公司負(fù)責(zé)項(xiàng)目電氣部分研發(fā) 設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)研 究報(bào)告撰寫；獲專利 2 項(xiàng)9王海燕博士 生導(dǎo) 師教授交通運(yùn) 輸規(guī)劃 與管理武漢理工武漢理工負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)論證與項(xiàng) 目效益分析，負(fù)責(zé)改造 船舶圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作完成人合作關(guān)系說明:完成人合作關(guān)系說明（葭/卷庭電對(duì)*注1蚯g J電盛事.-內(nèi)刈乳理芯用枝木睛比明干 勖”華度章工首交第逆*廳*一枇料拽計(jì)利，*目計(jì)知握號(hào)為2

10、0L5V04. 主球克底單位匐括湖州巾港瓶管理收.二德理華（9河網(wǎng)施可、衣忒 理工大學(xué)&家世-旃州市常航建局主要先應(yīng)人有趙利克一蛙博平r王 哥華.胡金雙，港埠購(gòu)-AH.上需噌第4集?。┱薰玖⒐癯扇耸?住就長(zhǎng)，五取用二八十rf磯二百千漏其”耳目：20U育百丑桔.一到201? 年 1月毛豆4百噸甄富定.不 走式季仁更完用人田配史常直樸.月.#春,荻仔仔傳寺月.史可再遇 支持.夬同程項(xiàng)目理青研究.實(shí)也試、趣也就盤.航行過弱等工葬. 用譚f秋期就具。郵州審注依裁用H配煮息停林調(diào)卓工作君事，果體京,項(xiàng)日立總 申等4L瑞定盾光方武.里鴕項(xiàng)目注范.轉(zhuǎn)料祈疣策去.弄充成整定工祚. 翡就稔言欣星生上.一苗

11、靖4：集度二限山司。代生：具俚冕:，霞巖西力、關(guān)城雪界41.京福賓等工件.鼻片*野納*蘆晨分將鐘理業(yè)班詈，寬*電 斗筑:說行.三對(duì)承/收旬工作辿院”土里，丸於耍碧枇丁產(chǎn)甯箱5陰笊. 里與成果應(yīng)用.廢雙理工大學(xué)生量泰與頊自宴JL首索道挈.愀定項(xiàng)目嘀亶方蜜.# 展口口柱北青總以可口做總分析.氏責(zé)改步罰胎IE逵德甘工作,完成理目 就拄力析根SU-,并彝與武士姑母鉆*甘甚如心錄立期* 相簫,，仆經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：1）直接經(jīng)濟(jì)效益：通過對(duì)船舶造價(jià)、營(yíng)運(yùn)我本、利潤(rùn)、投資回收期等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的核算，以 500 噸內(nèi)河貨船為例，項(xiàng)目投資回收期為7.49年，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。500噸內(nèi)河貨船改裝前船舶使用燃油為

12、動(dòng)力，計(jì)算可得年費(fèi)用為91.85萬元，改裝后船舶采用電力推進(jìn)，年用電費(fèi)用為61.57萬元，單船每年節(jié)約了 30.28萬元費(fèi)用支出，即節(jié)省了原費(fèi)用的 33%2）社會(huì)效益：帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶領(lǐng)船舶行業(yè)進(jìn)入新的電力驅(qū)動(dòng)時(shí)代，同時(shí)挖掘出更多電動(dòng)船 車電池的剩余價(jià)值；促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，降低船舶的故障率，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，并提高作業(yè) 效率，排除了柴油機(jī)故障所帶來的麻煩；改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，利用電網(wǎng)對(duì)電動(dòng)船舶進(jìn)行充電， 增加了電力在交通能源領(lǐng)域中的應(yīng)用，減少了對(duì)石油資源的依賴，優(yōu)化了交通能源構(gòu)成；減 少環(huán)境污染，應(yīng)用電力推進(jìn)船舶最大的優(yōu)點(diǎn)就在于零排放，無污染，相比燃油船舶，不會(huì)排 放有害氣體，而這些氣體溶解于水中

13、，會(huì)造成水體污染，帶來不可估算的損失，采用電力船 舶則減輕了這方面的擔(dān)憂，能減少水體污染，真正做到綠色行船，符合未來的船舶營(yíng)運(yùn)方向， 追求綠色環(huán)境友好；改善工作環(huán)境，采用電力推進(jìn)船舶有效的改善了船員們的工作環(huán)境，相 比燃料船舶，電力船舶的船艙更加干凈整潔，工作環(huán)境良好，在一定程度上，優(yōu)化了工作氛 I推廣應(yīng)用情況：應(yīng)用單位信息：湖州市港航管理局直屬分局、上海瑞華（集團(tuán)）有限公司應(yīng)用工程信息：浙港航巡 0302、浙湖州貨1625船舶改建、瑞華一號(hào)54客位純電動(dòng)客船新建 時(shí)間：2015年-2017年地點(diǎn)：湖州經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析：浙港航巡0302于2015開始試用，20152017年分別行駛150KM

14、330KM470KM相比傳統(tǒng)柴油動(dòng)力巡航艇節(jié)約能耗費(fèi)用約4.3元/公里；浙湖州貨1625于2016開始試用，2016 2017年分別行駛161KM 515KM以2017年為例，計(jì)算可得年能耗費(fèi)用為91.85萬元，改裝后船舶采用電力推進(jìn)，年用電費(fèi)用為 61.57萬元，單船每年節(jié)約了 30.28萬元費(fèi)用支出，即 節(jié)省了原費(fèi)用的33%于2016開始試用，20162017年分別行駛161KM 515KM以2017年為例, 如正式投入營(yíng)運(yùn)，計(jì)算可得年能耗費(fèi)用為91.85萬元，改裝后船舶采用電力推進(jìn)，年用電費(fèi)用為61.57萬元，單船每年節(jié)約了 30.28萬元費(fèi)用支出，即節(jié)省了原費(fèi)用的33%綜合評(píng)價(jià)：由于兩

15、條船舶都未開始正式運(yùn)營(yíng)，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)沒有實(shí)際數(shù)據(jù)，但是可預(yù)見的是 采用純電動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)后，其外部的動(dòng)力特性指標(biāo)優(yōu)于燃油系統(tǒng)，與原燃油系統(tǒng)相比瞬間功率 和速度提升20%在經(jīng)濟(jì)航速下預(yù)計(jì)運(yùn)行電耗折算成本為燃油的33%并且純電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)真正做到無排放無污染，利于航行環(huán)境改善。主要論文專著及作者：1、內(nèi)河500噸位新能源純電動(dòng)船舶經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)/交通企業(yè)管理2018年第3期 作者：朱維平。知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明目錄：1、知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別：實(shí)用新型專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)名稱：一種超級(jí)電容和動(dòng)力鋰電池海巡艇的速度控制器 授權(quán)號(hào)：ZL201621308877.8 授權(quán)日期：2017-08-08 發(fā)明人：陸政德；王海華; 朱維平；吳硯；趙列克；史旭初；胡貴成2、知識(shí)產(chǎn)權(quán)類別：實(shí)用新型專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)名稱： 一種用于純電動(dòng)海巡艇的超級(jí)電容控制裝置 授權(quán)號(hào)：ZL201720282976.1 授權(quán)日期：2018-01-19 發(fā)明人：朱維平；胡貴成