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中北镇中船天力:好风凭借力 扬帆正当时
2017-09-12 14:51   稿源:   编辑: 西青区政府办

  近年来,随着国际航运业不断发展,对能源的需求标准也在不断严格化,以往“粗放式”的能源利用方式已逐渐成为“过去时”,我国航运业也在积极顺应国际能源革命与环保形势的变化,向节能低碳的方向“航行”。落户于中北镇高科技产业园区的中船天力(天津)科技股份有限公司瞄准航运业的新能源船舶绿色发展前景,并通过校企合作模式成功开发了海上作业渔船的纯、混电驱动项目,进一步扩大电力推进环保动力系统的应用范围,填补了国内海上交通电气化的发展空白。

  中船天力(天津)科技股份有限公司是一家以研发制造绿色环保低碳船用动力系统为核心主业的新兴科技型企业。日前,这家企业设计研发制造的以30匹马力混动运行模式为基础的样船在中国渤海湾滨州段完成了首航,拉开了我国新能源船舶海上作业的新篇章。据介绍,该电动船舶一次充电可以行驶80至150公里,充电时间大约4至8小时。

  记者在样船首航现场,采访了中船天力合作方易事特集团营销负责人张华林,关于这种新能源船舶的发展前景,他说出了自己的看法:“目前,人们对环境的认识已经达到了一定高度,但是渔民的生活生产作业、船只的使用以及海洋的保护,现在确实还没有得到足够重视。这次,中船天力(天津)科技股份有限公司把新能源船舶第一次用于海洋渔业,我认为对海洋的保护和未来渔民渔船动力的改造,以及他们收入的提高都会有很大的好处。所以,我相信今天新能源替代柴油的开端,为未来整体国家大的发展都会带来巨大的变化。”

  自1903年人类首次将柴油发动机用于船舶以来,人类远洋的脚步迈入了新的天地,可是,随之而来的是传统柴油机船舶的污染问题,因为柴油在燃烧后会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物等污染物。据测算,一艘普通燃油含硫量3.5%的中大型集装箱船,以70%的最大功率负荷24小时航行,则它一天排放的PM2.5就相当于惊人的21万辆货车所排放的量。

  而对于柴油动力船舶所带来的污染,感受最直接的还是渔民。“柴油船的噪音很大,我们在渔船上面都安装了扩音器,我们在上面用扩音器喊话,下面的人才能听见。而且,柴油味特别重,冒出的黑烟还特别浓,这些污染对我们渔民自身健康还有海洋都有危害。”记者随机采访了附近的一位渔民。

  同时,为了更深入地了解新能源船舶的低碳环保的特点,记者也乘坐上了新版能源样船,跟随船舶的研发人员一齐见证它的首航。随着船舶启动航行,记者发现,船上闻不到刺鼻的柴油味,更看不到船尾浓浓的黑烟,测试仪器显示来自于自身船只产生的噪音只有85分贝,而普通船只仅柴油动力机器发出的噪音就高达100多分贝。驾驶这艘样船的渔民张凯深有体会地说:“开这种新能源渔船,我觉得挺舒服的,没有味道,噪音还小,我的鼻子耳朵都不受罪了,而且关键是省钱。现在,我们要是出六七十海里的近海打渔,来回光柴油钱就得1000多元,要是远航的话,大概需要3000-5000多元,一年下来油钱就得上万元。但是这种电动的渔船充一次电也花不了多少钱,要是能解决随时充电的问题,我打算在我的船上也装一套这个系统,真的很不错。”

  显然,与传统柴油动力船舶相比,电动力船舶在控制排放、减少噪音等方面都有着极大地优势。但实际上,海洋相较于陆地而言有很多特殊属性,为了让这样一个电动力装置能够真正将传统柴油机取而代之,高效长效发挥作用,中船天力的工作人员连续几个月吃住在渔船上,经过上千次实验,才将新能源船舶改造成功。在漫长的研发过程中,该企业又摸索出了一条新的发展之路,那就是校企合作。通过这样的形式,把高校优良的师资和技术资源与企业的资金和市场资源相结合,把知识技术转化为成果生产力。

  在河北工业大学的微纳光电子与电磁技术创新研究所实验室里,研究生们正在为中船天力的船动力项目进行相关的实验。“这个实验是要实现对一个设备通讯、无线通讯的检测,就是检测船只设备出现故障,然后陆地上接收到故障信号以后,制定船上操作系统通知报错,便于操控人员及时消除隐患。”中船天力(天津)科技股份有限公司董事长劳启发一边和研究生做实验,一边向记者解释。同时,劳启发还向记者介绍,从去年秋天开始,他们将研发成果转化为实际,整个项目从实验、安装、完成,到最终定标准,基本基础工作已经完成,下一步能够进入批量安装和改装阶段。

  电动船舶虽然没有污染,但在过去却不能用于渔业作业,其原因与相关电池无法大量储能并持续放电有关。因此,新能源电力船舶要想真正投放市场,就必须解决如何储存大量电能,如何持续安全放电,如何在大海上进行电量补给,如何将储备能源高效转化,如何做到船舶定位、预警等问题,这些都是新能源船舶改造的技术难点。这就需要高校的知识技术支持了。河北工业大学的微纳光电子与电磁技术创新研究所的研究员孔江说:“因为技术涉及到油转电动力,而电动力又涉及到电池组使用的监控、电池充电的管理,所以我们就需要对电池状态进行监测,对电池进行调配。这包括对电动机传电的控制、开关如何实现自动化的控制,这些方面都是我们目前一起合作的。”

  “我们把高效的资源,快速引进到我们企业的科研团队中,包括河北工业大学、南开大学,这些大学里有机电研发、远程监控等方面的学生,与这些高校合作的过程中,我们给学生出科研课题,让学生以科研课题研发。这样,既提高了学生的实验兴趣,增强了他们的实践能力,还解决了我们在研发中遇到的瓶颈问题。”该公司总经理李永硕向记者解释道。通过校企合作的方式,学校的技术成果将被转化成实际生产力,目前,中船天力的电力推进渔船研制项目已被列为国家渔业装备自主创新重点科研项目,实验室的成功将能直接为新能源船舶的大规模应用出谋划策。

  谈到还有哪些技术难点需要攻克,实验室又是如何为新能源船舶研发提供技术支持的,研究员孔江说:“因为船体一般很重,它需要长时间的航行,需要持续的动力,这包括电池组必须足够强大,同样的储存量相对也要大。而且,获得持续动力需要太阳能或者风能,在前进的过程中进行充电。一边使用一边充电,本身就是很危险的。所以,我们前期需要做很多电路上的保护工作方面的实验。而且海上的情况比较复杂,比如在长期阴天或其他比较恶劣的天气环境下需要强大的动力,如何保证电池输出足够的能量和船只的安全,这些都是我们的技术难点。”

  在不久的将来,通过几万到十几万元不等的改造费用,就能让渔民们改换成用得起、用得安心的节能环保型电推动力船只,在海洋中实现无污染、无障碍远航作业不再是梦想。“虽然付出了这么多,但是我觉得这个事情是一个成果,在其他企业还在观望的时候,我们敢于迈出第一步,而且走出了那么远。我们将继续研发,使新能源船舶能够航行得更远、更稳定是我们发展的目标和动力。”对于新能源船舶的发展,该公司董事长劳启发信心满满。

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