從汽車到船舶，新能源浪潮下我們即將改變的出行方式
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從新能源汽車到無人駕駛，交通運輸行業的科技革命一直都未停止。新能源汽車已經出現 Formula E這樣的頂級方程式大賽為其站台；關於無人駕駛最近谷歌也對商業市場信心滿滿。但動力電氣化革命並不止出現在汽車領域，整個交通運輸行業都在受到波及。例如我們今天要談的商業航運領域，站在『能源變革』的十字路口，來看看這些被稱為『耗能巨獸』的大船們接下來該邁向何方。
」
2月2日，谷歌突然甩給了人們一個重磅消息，宣布將在今年商業化其無人駕駛計程車業務，並在今年再次生產數千輛自動駕駛汽車投入運營。
一石激起千層浪，谷歌來這麼一手可是給許多同在研發無人駕駛技術的公司甩了一記響亮的耳光。在今年的2018國際消費電子產品展中（簡稱CES），大量關於無人駕駛方面的展品佔據了將近四分之一的展台，但絕大部分還在摸索階段，不能用於商業化運營。而谷歌就這麼輕輕揮了揮手，來了句：哥不陪你們玩了！
▲在SAE的分級系統中，前三級仍需要人輔助駕駛，後兩級則可擺脫駕駛員，最高級的「無人駕駛」將完全把人排除在駕駛系統之外。
要知道，在美國汽車工程師學會（SAE）制定的自動駕駛汽車標準中，「無人駕駛」是屬於第五階段的最高層面技術，之前谷歌是唯一擁有第四階段自動駕駛技術的公司，其他諸如特斯拉、百度、Uber等目前都停留在第三階段。如今谷歌宣布商業化運營，也就意味著他們已經突破「無人駕駛」最關鍵的技術壁壘，衝進了自動駕駛技術的頂級俱樂部。
另外一點，除去技術層面的問題，立法也是一項關鍵因素。但既然谷歌如此信心滿滿的宣布這條重磅消息，那離突破法律屏障估計也相去不遠了。
▲大量在自動駕駛領域「血拚」的大佬們。
自動駕駛汽車搞的如火如荼，大量資本湧入加上公眾聚焦的目光，將其稱為明星產業也不為過。值得注意的是，自動駕駛技術絕大部分都建立在新能源汽車的基礎之上，敲敲你的小腦瓜，你能想起來裝配自動駕駛技術的傳統能源車嗎？
新能源，一個熟悉又陌生的詞，因為聽的多但見得少，生活中能見到的跟新能源有關的物件估計也只有電動車了。但咱沒注意，不能說沒有，事實上新能源的應用已經開展在各個領域，就比如我們接下來要說的，航運。
新能源浪潮中的航運領域
新能源浪潮對於汽車行業的影響顯而易見，然而其波及範圍遠遠不局限於汽車領域，整個交通運輸行業都將受到新能源變革的影響。
▲被稱為耗能巨獸的遠洋郵輪。
在商業航運領域，對新能源的需求顯得更為迫切，據聯合國的資料顯示，世界貿易的90%是通過海路運輸，而遠洋郵輪因為對航速要求不高，大多數郵輪的發動機功率都較低，廉價的重油目前仍然是郵輪行業的主流燃料。
據德國交通部前環境處主任Axel Friedrich介紹，「一艘大型郵輪排放的廢氣中顆粒物含量可以超過100萬輛汽車，那也就意味著19艘郵輪的排放量就可與澳大利亞全國的汽車尾氣排放齊平。」
基於當前世界以石油和煤炭為主的能源結構，除機動車、工業廢氣排放外，船舶是全球大氣污染的第三大來源。不僅僅是二氧化碳，有相關研究表明，一噸柴油或廉價重油燃燒後產生的一氧化碳及碳氫化合物的量都極為驚人。
早在2015年，一份歐洲議會報告就警告稱，國際航運公司需要大幅削減碳排放。該報告稱，到2020年，國際航運業務將產生約2%的全球溫室氣體排放，到2050年，該行業的份額可能達到17%。
▲全球商業運輸密度圖（來自維基共享資源）。
面對航運領域因燃油產生的巨大污染及能源消耗，不少造船商及企業卻對新能源或混合動力船舶的應用興趣缺缺。
根據NABU自然和生物多樣性保護聯盟提供的資料顯示，包括廢氣洗滌器、選擇性催化還原裝置、顆粒物過濾器和岸電系統等減少郵輪尾氣污染的設備和系統早已研發出來，更清潔的蒸餾油燃料（硫含量可低於0.1%）也已經存在。
▲成系統的郵輪清潔體系。
NABU認為，郵輪公司之所以遲遲不採取行動，無非是難捨高額利潤。一份國際清潔運輸委員會的研究報告指出，如要將北極圈內航行的重油船舶全部改裝更清潔的蒸餾油引擎，需要900萬到1100百萬美元，而改裝後每條船的燃料成本也將提高4%。
▲國際海事組織（IMO）聯合國下屬的一個專門負責改善船隻在海上安全和防止海洋污染的一個組織。
直到2016底，國際海事組織（IMO）才通過一項新的議案，規定到2020年所有船舶必須換用硫含量不得高於0.5%的燃油。此前，該組織通過決議，在歐洲和美國的五個排放控制區域（歐洲北海、波羅的海、英吉利海峽、北美海域和美國加勒比海域）停泊的船隻必須使用含硫量在0.1%以內的燃油——而繁忙的亞洲港口卻不在此列。
但重油燃料船舶在中國的最後期限正在臨近。根據2016年8月發布的《船舶發動機排氣污染物排放限值及測量方法》，2018年7月1日後所有沿海船舶必須使用硫含量不超過0.5%的船用燃料油。到2021年7月21日，則全國沿海船舶燃料油含硫量必須降至0.1%以下。
▲目前已經投入使用的大型船舶岸電系統。
另外，中國也已開始進行岸電系統的建設——有了岸電系統，船舶靠港之後可不再使用燃油，而使用港口的岸電維持其在港期間的能源供應。譬如，上海寶山吳淞國際郵輪港投運了亞洲首套郵輪岸電系統，但適用的郵輪範圍有限，並且，綠色郵輪港口的建設目前還沒有統一的指導體系，急需加強環境管理體系，並建立綠色港口郵輪建設的範式。
純電郵輪，揚帆起航
談到郵輪、貨輪去油化、電動化的過程，在新能源行業佔有一席之地的領先企業一直在積極進行探索。2017年在荷蘭首都舉辦的電動與混合動力海洋世博會上，Visedo宣布與國際海事技術專家Kongsberg Evotec以及全球船用推進創新者Veth Propulsion達成合作協議。Visedo將為各類海上大型機械提供新型的電氣化解決方案及市場領先的電力驅動技術。
▲Visedo目前在海洋清潔能源的應用領域可以算作業界翹楚，圖片來自Visedo官網。
Visedo是一家芬蘭的重型機械製造商，近年來一直致力於新型能源的開發與應用。早在2017年4月，Visedo就將芬蘭最古老的渡輪——於1904年服役的F?ri渡輪改造成純電力驅動系統。
▲這艘於1904年服役的F?ri渡輪已經成了芬蘭土爾庫市的一張明信片。
Visedo與芬蘭造船廠Mobimar合作完成了F?ri渡輪的改造工作，Mobimar負責拆除船上的柴油動力液壓馬達和舊的控制系統，並安裝上Visedo提供的兩個永磁電機驅動器和兩個控制渡輪直流電網的Visedo DC / DC轉換器。新的動力驅動系統不僅使船隻的整體重量減輕8噸，還讓擁有兩台可切換電機的F?ri渡輪在結冰環境下依然可以正常運轉，這標誌著新生的F?ri渡輪成為了全球第一艘純電動船舶。
Visedo 項目工程師Heikki Sallinen表示：「Visedo的力量使這艘運行一百多年的船隻真正進入了21世紀。」
▲Hurtigruten的主要業務集中於挪威峽灣及北極圈內的科學考察旅和旅遊觀光，圖片來自Hurtigruten公司官網。
此外，挪威郵輪公司Hurtigruten此前投資超過1100萬英鎊與勞斯萊斯共同研發混合動力郵輪，目的是為了創造出世界上第一艘靜音和純電動的北極或南極考察船。
這一項目的混合動力方案由勞斯萊斯和貝羅納公司共同提出，能使郵輪在純電力推動下航行30分鐘，由於使用的是混合動力技術，配套的船體結構和電力應用技術能使郵輪的油耗降低近20%，這也意味著其二氧化碳排放量每年將減少3,000噸。
▲勞斯萊斯方面有關於與Hurtigruten合作研發的530郵輪的詳細信息。
挪威造船廠Kleven將負責Hurtigruten項目的530電動郵輪的製造。第一艘郵輪將於2018年推出，配備一個輔助電動發電機，而第二艘郵輪計劃於2019年7月完工，配備一個完整的混合動力發電機，這將使郵輪的航行時間和距離進一步延長。
Hurtigruten公司首席執行官 Daniel Skjeldam表示：「全球航運的動力電氣化革命已經開始，航運的未來毫無疑問是無聲無息的，我們的目標是創造安靜、無排放的船隻。」
在咱們中國，對於電力驅動船隻的研究和實踐也在進行。2017年11月，由廣船國際為廣州發展瑞華新能源電動船有限公司建造的世界首艘2000噸級純電動貨船在廣州南沙竣工下水。
這艘內河雙電驅動貨船的應用技術中，引人注目的是船體搭載的電力驅動系統。26噸的超級電容加上超大功率的鋰電池，使整船電池容量達2400瓦/時，滿載狀態下最高時速達12.8公里每小時（約7節），續航能力為80公里。不僅如此，航行過程中，該船全程不消耗燃油，碳、硫等廢氣污染物及PM2.5顆粒實現零排放，達到《內河綠色船舶規範》的綠色船舶-Ⅲ最高等級。
（文中所有圖片來自各大公司官網以及互聯網，如有疑議請聯繫我們。）
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