湖北東湖實(shí)驗(yàn)室持續(xù)突破核心技術(shù) 中國(guó)船舶躍動(dòng)“綠色心臟”

東湖實(shí)驗(yàn)室參與研發(fā)的湖北首艘120標(biāo)箱新能源純電動(dòng)集裝箱示范船“華航新能1”。

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湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 張真真 李源

通訊員 張靜悅

如同新能源汽車產(chǎn)業(yè)一樣，全球船舶業(yè)向綠色化、智能化轉(zhuǎn)型，迎來(lái)風(fēng)口。

2月18日19時(shí)，江蘇太倉(cāng)港，國(guó)內(nèi)首艘2000噸級(jí)新能源集散兩用運(yùn)輸船“東興100”，裝載近2000噸煤炭，駛往華能浙江長(zhǎng)興電廠。

這一國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的新能源船舶，由湖北東湖實(shí)驗(yàn)室攜手華能（浙江）能源開(kāi)發(fā)有限公司打造?！耙粋€(gè)航次可節(jié)約燃油1700升、降低二氧化碳排放4.3噸，運(yùn)營(yíng)成本是燃油動(dòng)力船舶的1/5?！比A能（浙江）能源開(kāi)發(fā)有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，該船自2022年6月交付以來(lái)，已運(yùn)營(yíng)107個(gè)航次，累計(jì)航行近6萬(wàn)公里，運(yùn)煤近20萬(wàn)噸，成為目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、能耗最低、經(jīng)濟(jì)性最好的電動(dòng)船舶。

2021年2月18日，東湖實(shí)驗(yàn)室成立，成為首批運(yùn)行的十大湖北實(shí)驗(yàn)室之一。4年來(lái)，東湖實(shí)驗(yàn)室突破船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)等核心技術(shù)，為“東興100”“華航新能1”等船舶裝上“綠色心臟”，創(chuàng)下多個(gè)中國(guó)第一。參與研發(fā)全球首艘可自主伴航拖輪，建設(shè)船舶自動(dòng)駕駛系統(tǒng)功能與性能驗(yàn)證平臺(tái)，布局“最強(qiáng)大腦”，為中國(guó)船舶綠色化、智能化轉(zhuǎn)型搶占制高點(diǎn)。

我國(guó)六成電動(dòng)船舶“綠色心臟”湖北造

目前，我國(guó)擁有內(nèi)河運(yùn)輸船舶10多萬(wàn)艘，每年排放二氧化碳近3000萬(wàn)噸。

近年來(lái)，工業(yè)和信息化部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家發(fā)展改革委等多部門陸續(xù)出臺(tái)政策措施，推動(dòng)老舊船舶報(bào)廢更新，加快航運(yùn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

湖北是造船大省也是水運(yùn)大省，在籍船舶近萬(wàn)艘?！叭缤履茉雌囂娲加蛙囈粯?，船舶新能源化進(jìn)程將會(huì)越來(lái)越快?！睎|湖實(shí)驗(yàn)室有關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

“東興100”采用的分布式直流綜合電力系統(tǒng)，技術(shù)來(lái)源于東湖實(shí)驗(yàn)室院士團(tuán)隊(duì)。船上搭載的3400千瓦時(shí)電池，儲(chǔ)能水平相當(dāng)于50臺(tái)新能源車。其迸發(fā)的強(qiáng)大動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳，能量轉(zhuǎn)換效率是燃油動(dòng)力船舶的近3倍。

近年來(lái)，東湖實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一二研究所、武漢理工大學(xué)等高校院所，聚焦船舶綠色、智能轉(zhuǎn)型，推動(dòng)一批創(chuàng)新成果從實(shí)驗(yàn)室走向大市場(chǎng)。統(tǒng)計(jì)顯示，目前“湖北造”電動(dòng)船舶核心動(dòng)力系統(tǒng)的市場(chǎng)占有率超過(guò)60%，全國(guó)居首。

國(guó)產(chǎn)高端電動(dòng)船舶下水，需來(lái)湖北“趕考”

動(dòng)力系統(tǒng)是船舶的“心臟”，產(chǎn)品質(zhì)量直接關(guān)系到船舶的性能和生命力。

過(guò)去，動(dòng)力系統(tǒng)需在船舶總裝后下水測(cè)試，存在因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致返廠的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致建造成本增加、進(jìn)度難以掌控。

為破解這一難題，東湖實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)建造了全國(guó)首個(gè)船舶綜合電力系統(tǒng)陸上聯(lián)調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)。

2月12日，湖北日?qǐng)?bào)全媒記者在東湖實(shí)驗(yàn)室牛山湖園區(qū)看到，該平臺(tái)上電機(jī)、配電柜整齊擺放，電流聲嗡嗡作響。據(jù)介紹，該平臺(tái)可模擬船舶在運(yùn)行過(guò)程中可能遇到的各種工況，充分釋放風(fēng)險(xiǎn)，“只有全面通過(guò)嚴(yán)苛試驗(yàn)，我們才能放心地把動(dòng)力系統(tǒng)交給船企”。

2024年8月27日，中國(guó)船級(jí)社向東湖實(shí)驗(yàn)室頒發(fā)國(guó)內(nèi)首張“陸上聯(lián)調(diào)試驗(yàn)平臺(tái)”證書(shū)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)船舶動(dòng)力系統(tǒng)地面試驗(yàn)的空白。

“該平臺(tái)將向全國(guó)科研院所、造船與船運(yùn)企業(yè)、船舶管理部門開(kāi)放?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人表示，根據(jù)中國(guó)船級(jí)社有關(guān)要求，今后一段時(shí)間里，國(guó)產(chǎn)高端電動(dòng)船舶投用前要到湖北參加“考試”。

船舶自動(dòng)駕駛驗(yàn)證平臺(tái)年底投用

智駕水平的高低，是消費(fèi)者選購(gòu)新能源汽車時(shí)的重要考量。與新能源汽車一樣，新能源船舶也致力于實(shí)現(xiàn)“綠智融合”。

2023年2月，工業(yè)和信息化部與湖北簽署全國(guó)唯一內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展專項(xiàng)合作備忘錄，助力湖北建立完善綠色智能內(nèi)河船舶產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，帶動(dòng)長(zhǎng)江內(nèi)河船舶綠色智能轉(zhuǎn)型升級(jí)。

在此背景下，東湖實(shí)驗(yàn)室“跑步入場(chǎng)”，深度鉆研智能內(nèi)河船舶相關(guān)技術(shù)。

2024年4月，東湖實(shí)驗(yàn)室參與研發(fā)的全球首艘具備自主伴航功能的拖輪“津港輪36”在天津港投產(chǎn)。該船在有人監(jiān)控狀態(tài)下，由系統(tǒng)自主鎖定并自主操控船舶接近目標(biāo)、伴隨目標(biāo)直至并靠目標(biāo)，開(kāi)啟了我國(guó)全回轉(zhuǎn)拖輪無(wú)人駕駛的先河，也代表湖北向參與該項(xiàng)目的芬蘭政府展示了中國(guó)的創(chuàng)新實(shí)力。

目前，東湖實(shí)驗(yàn)室正在建設(shè)船舶自動(dòng)駕駛系統(tǒng)功能與性能驗(yàn)證平臺(tái)，計(jì)劃年底投用。

海關(guān)總署發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2024年我國(guó)出口船舶5804艘，同比增長(zhǎng)25.1%。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，今年我國(guó)船舶出口還將延續(xù)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，其中綠色智能船舶將成為明星產(chǎn)品。

“未來(lái)船舶將是‘船·岸·云’架構(gòu)系統(tǒng)下水路交通運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)載工具，我們需要?jiǎng)?chuàng)建面向船舶自主航行和近零排放的綠色智能船舶創(chuàng)新設(shè)計(jì)、測(cè)試驗(yàn)證、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。”中國(guó)工程院院士、武漢理工大學(xué)教授嚴(yán)新平指出，湖北要積極參與創(chuàng)建多能源船舶綠色動(dòng)力系統(tǒng)的中國(guó)方案，要積極培育綠色智能船舶設(shè)備與系統(tǒng)的品牌企業(yè)，要代表中國(guó)在綠色智能船舶國(guó)際規(guī)則制定中發(fā)揮重要作用。