霍克锂电池动力锂电池与电力推进船舶发展分析

摘要：放在船上的储能装置，主要是铅酸一类的电池，这些电池主要被当成发动机的启动电源，以及照明电源，还有紧急备用电源来使用，它们很少被拿去用作船舶方面的有效能源，在内燃机里，主要是柴油机，其在民用船舶市场中占比 95%以上，随着船舶技术出现革新，电力推进技术在船舶上渐渐得到了应用，而能源储存技术向前发展，主要是电力电池技术有了发展，这直接推动了全电池以及混合动力船舶的开发与建造 。锂离子电池作为船舶推进动力的来源处在初期阶段之中，所以有必要去提供基线数据，通过使用厕所，研究锂离子电池作为一种能源的特性，开发技术，来研究和开发新型船舶。

关键词：动力锂电池;电力;船舶发展;

引言

跟着科技取得进步，尤其是工业互联网、大数据、人工智能、物联网等技术迅猛发展，全球工业正朝着智能化、信息化、网络化的趋向发展，船舶也渐渐从传统的机电控制朝着数字化、智能化转变。智能船舶作为《中国制造2025》确定的着重予以发展的行业，象征着船舶发展的未来。智能船舶的发展存有4个阶段，涵盖人为代理系统、人为监控系统、基于离岸中心连接的半自动或者全自动控制、全自主化的无人驾驶。对于智能船舶，结合国内外相关研究来看，它依靠传感器、通信、物联网、互联网等先进技术来自动识别并获取诸如图物流、港口、船舶、行驶层面实现智能化等方面的信息和数据，在管理、维保、海洋环境等方面，会在管理、维保、行驶层面达成智能化船舶运作，从而有效保证船舶运行具备安全性、可靠性、环保性时的经济性，是这样的软硬件体系 。

1锂电池技术现状及发展

锂金属或锂合金作为阴性材料，二氧化锰用作阳性材料，电池形状有矩形、圆柱形以及纽扣状，相对于能量的重量可达300瓦时/千克，锂金属电池是不可充电的一次性电池，通过这种电池的金属腐蚀和氧化来产生电力，且被称为金属锂电池，它属于锂离子电池通常依据正负性材料不同所分的两类中的一类 。锂离子电池通常被称作可充电锂离子电池，其正极材料采用锂合金氧化物，负极材料是石墨碳材料 的另一类锂离子电池 。一般区分如下，钴锂，其化学式为LiCoO2，简称为LCO，镍锂，其化学式是lino 2，简称为LNO，锰酸锂，包含含limn 2的层状与含limn 2 o 4的尖基质这两种情况，磷酸锂，其化学式为LiFePO4，简称为LFP，镍钴锰锂，其化学式为linxcoymn 1-x-yo 2，简称为NCM，镍钴铝钛锂电池，其化学式为Li4Ti5O12，简称为LTO，是取代石墨作为阴极材料的钛锂电池。 。能作为正极材料的有磷酸铁锂以及3元锂等，而且是那种仅具有阴极材料类型名称（下称“锂电池”)的锂电池。锂离子电池按照工作特点来分，可分成动力电池，还有动力电池。功率类型着重突出蓄电池的高电流负荷放电能力，高系数放电特性得保持稳定；能量方面强调高电池容量，然而高放电系数放电时电压能够大幅降低放电结束时的电压。放电放大特性彼此各异，致使出现了不一样的应用情况：功率锂电池（像钛锂电池这种）更适宜用于那些有着大量放电需求的功率应用方面，要么是当作能够快速充电的电池来使用，然而锰锂电池、磷酸铁锂电池以及三价锂电池。

2安全性影响因素

①温度方面，于不同温度情形下，动力电池容量会于相应范围内产生变化 。②电池容量衰减情况是，电池容量在循环进程中渐渐变小，所以电量的校正条件得持续予以更改 。③充放电电流方面，动力电池相较于额定充放电条件而言，通常呈现出大电流充放电容量低于额定容量，小电流充放电容量则大于额定容量 。④自放电情况为，电池内部的化学反应会致使自放电，插入时会引发电源故障，自放电的程度主要由环境温度所决定，必须依据实验数据来进行校正 。⑤一致性方面：电池组进行建模以及容量估算，和单节电池的建模以及容量估算存在不同之处，而且电池组的一致性差异对于性能估算有着重要影响，依据总电池电压来估算且校正电池性能，要是电池差异极大，就会致使估算精度出现较大误差。

3动力锂电池与电力推进船舶发展分析

3.1主要技术

围绕一定传感设备与系统的信息感知技术，能自动对周围环境予以感知，达成各类信息收集，进而保障船舶稳定、安全运行相关的具体涉及船舶自身信息与周边信息，像船舶所在位置等状态信息、机舱等部位设备信息、周围障碍物及天气信息等，由各类记录仪、风速风向传感器、雷达、视频摄像机等采集设备负责信息感知，并配以针对性地分类与整理，便可消除数据冗杂给判断造成的负面影响。通信导航技术。通信技术可满足船舶系统信息交互需求，岸站、船舶、航标间能顺利实现有效交流，还能有效规避各类运行故障 。3）航线规划技术 。航行时，智能船舶能依据水流分布状况、水域情形、航行满意度等信息，自动挑选最安全、最优且最节能的航线，线性规划、遗传算法、模拟退火等技术都可用于智能船舶航线规划，在这类技术支持下航线的安全性与环保性可获保障 。4）状态监测与故障诊断技术 。对运行过程里的各项指标予以监测，异常情况便可及时被发现，遗传算法是最常用的船舶状态监测技术之一。在大数据的基础支撑下，故障诊断技术可对船舶设备异常作出判断，还能自动锁定可能发生故障的部位，进而为相应的诊断、维修、保养提供依据，也能更好地保障船舶运行的安全性。

3.2船舶基础数据整合

收集、整理并录入各类船舶的基础数据，这是整个“船舶运维信息管理系统”建设的根基。这里所说的基础数据，涵盖船舶名称，所有权的归属情况，航区的范围表述，船舶的级别划分，最低的配员数量，尺度的相关数据，最大的船高数值，总吨的计量数值，净吨的计量数值，满载时的吃水深度，功能以及船舶的材质信息，船体面积的具体数据，建造的年份记录，船舶制造厂的名称，总价的具体金额，主推进装置的数量统计，功率以及型号详情，辅机的相关情况，发电机的数量，功率以及型号统计，船舶所配备的通导、助航、防污等设备的明细清单，还有外包情况等资料 。在这个时间的同时，还要对船舶图纸进行扫描，对设备说明书进行扫描，对船检证书进行扫描，对船舶国籍证书进行扫描，对船舶所有权证书进行扫描，以及对其他法定文书资料进行扫描.这属于现阶段船舶基础数据所需要去搜集以及整理的内容.在后期的时候，资料还会连续不断地去完善，其品类也还会有所增加.系统需要留出能够供未来新增的其他门类以及其他特殊船舶信息录入的通道.

3.3混合动力系统

倘若以内燃机（主要是柴油机）当作推进发动机的船舶处在轻负荷情形时，发动机于局部负荷状况下一同运转，燃料效率大幅降低，噪音和污染物排放增多。存在某些特殊作业船舶的装载条件，像轮渡、拖船等。这些系统时常于轻负荷条件下开展长时间的改装或者维护，运用传统的推进方法难以契合船舶的经济与环境要求，而混合技术能让船长于效率区内作业，进而节省能源。并且现代船舶混合动力系统主要划分成串联系统、平行系统以及混合系统。柴油机跟串联混合系统的推进剂之间不存在机械连接，发电机会给驱动推进剂供电（推力），电池也会给驱动推进剂供电（推力）。保持柴油机与并联混合动力系统推进剂之间存在机械连接，柴油机能够为推进剂供电，电机也能够为推进剂供电。混合动力系统结合串联连接系统的特性，具备柴油机（主机）驱动模式以及电机驱动模式，会建立专用发电机为电网供电。并联系统的电机（推力）拥有发电机组的功能，混合系统的电机（推力）也拥有发电机组的功能，可通过耦合装置指定的柴油机驱动给电池块充电。

结束语

当下，中国的动力锂电池补贴政策主要聚焦于新能源汽车部门，这极大地助力了新能源汽车的研发以及市场的普及，然而，船舶上动力锂电池的使用依旧极少，大多是动力船舶，但是，伴随航运行业节能与环境要求的提升，锂电池船的发展前景被看好 。