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

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，迎來風(fēng)口。

2月18日19時，江蘇太倉港，國內(nèi)首艘2000噸級新能源集散兩用運輸船“東興100”，裝載近2000噸煤炭，駛往華能浙江長興電廠。

這一國內(nèi)首創(chuàng)的新能源船舶，由湖北東湖實驗室攜手華能（浙江）能源開發(fā)有限公司打造。“一個航次可節(jié)約燃油1700升、降低二氧化碳排放4.3噸，運營成本是燃油動力船舶的1/5。”華能（浙江）能源開發(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，已運營107個航次，累計航行近6萬公里，運煤近20萬噸，成為目前國內(nèi)運營里程最長、能耗最低、經(jīng)濟性最好的電動船舶。

2021年2月18日，東湖實驗室成立，成為首批運行的十大湖北實驗室之一。4年來，東湖實驗室突破船舶電力推進系統(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)下多個中國第一。參與研發(fā)全球首艘可自主伴航拖輪，建設(shè)船舶自動駕駛系統(tǒng)功能與性能驗證平臺，布局“最強大腦”，為中國船舶綠色化、智能化轉(zhuǎn)型搶占制高點。

我國六成電動船舶“綠色心臟”湖北造

目前，我國擁有內(nèi)河運輸船舶10多萬艘，每年排放二氧化碳近3000萬噸。

近年來，工業(yè)和信息化部、交通運輸部、國家發(fā)展改革委等多部門陸續(xù)出臺政策措施，推動老舊船舶報廢更新，加快航運業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

湖北是造船大省也是水運大省，在籍船舶近萬艘。“如同新能源汽車替代燃油車一樣，船舶新能源化進程將會越來越快。”東湖實驗室有關(guān)負(fù)責(zé)人說。

“東興100”采用的分布式直流綜合電力系統(tǒng)，技術(shù)來源于東湖實驗室院士團隊。船上搭載的3400千瓦時電池，儲能水平相當(dāng)于50臺新能源車。其迸發(fā)的強大動力直接驅(qū)動螺旋槳，能量轉(zhuǎn)換效率是燃油動力船舶的近3倍。

近年來，東湖實驗室聯(lián)合中國船舶集團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，推動一批創(chuàng)新成果從實驗室走向大市場。統(tǒng)計顯示，目前“湖北造”電動船舶核心動力系統(tǒng)的市場占有率超過60%，全國居首。

國產(chǎn)高端電動船舶下水，需來湖北“趕考”

動力系統(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。

過去，動力系統(tǒng)需在船舶總裝后下水測試，存在因產(chǎn)品質(zhì)量問題導(dǎo)致返廠的風(fēng)險，導(dǎo)致建造成本增加、進度難以掌控。

為破解這一難題，東湖實驗室自主研發(fā)建造了全國首個船舶綜合電力系統(tǒng)陸上聯(lián)調(diào)試驗平臺。

2月12日，湖北日報全媒記者在東湖實驗室牛山湖園區(qū)看到，該平臺上電機、配電柜整齊擺放，電流聲嗡嗡作響。據(jù)介紹，該平臺可模擬船舶在運行過程中可能遇到的各種工況，充分釋放風(fēng)險，“只有全面通過嚴(yán)苛試驗，我們才能放心地把動力系統(tǒng)交給船企”。

2024年8月27日，中國船級社向東湖實驗室頒發(fā)國內(nèi)首張“陸上聯(lián)調(diào)試驗平臺”證書，填補了國內(nèi)電動船舶動力系統(tǒng)地面試驗的空白。

“該平臺將向全國科研院所、造船與船運企業(yè)、船舶管理部門開放。”上述負(fù)責(zé)人表示，根據(jù)中國船級社有關(guān)要求，今后一段時間里，國產(chǎn)高端電動船舶投用前要到湖北參加“考試”。

船舶自動駕駛驗證平臺年底投用

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

2023年2月，工業(yè)和信息化部與湖北簽署全國唯一內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展專項合作備忘錄，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，帶動長江內(nèi)河船舶綠色智能轉(zhuǎn)型升級。

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

2024年4月，東湖實驗室參與研發(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)，開啟了我國全回轉(zhuǎn)拖輪無人駕駛的先河，也代表湖北向參與該項目的芬蘭政府展示了中國的創(chuàng)新實力。

目前，東湖實驗室正在建設(shè)船舶自動駕駛系統(tǒng)功能與性能驗證平臺，計劃年底投用。

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

“未來船舶將是‘船·岸·云’架構(gòu)系統(tǒng)下水路交通運輸系統(tǒng)的運載工具，我們需要創(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、測試驗證、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。”中國工程院院士、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力系統(tǒng)的中國方案，要積極培育綠色智能船舶設(shè)備與系統(tǒng)的品牌企業(yè)，要代表中國在綠色智能船舶國際規(guī)則制定中發(fā)揮重要作用。