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從黃色小鴨渡輪看高雄電動船產業——也和潛艦有關!?

圖片來源:截自 高雄好過日 臉書

文:Claudius

高雄最新的渡輪「雄棧一號」24 日啟用,也披上黃色小鴨塗裝,趕上 27 日小鴨登場後內港航線的疏運。

雄棧一號為 49 噸電動渡輪,純電續航力 4 小時,搭配增程發電機可滿足一整日營運,可載乘客人數約 85 人、機車運量約 23 輛。

今年還有兩艘電動船會加入營運,一艘為 49 噸遊港船,另一艘為 99 噸渡輪,分別預定於 7 月 31 日、11 月 30 日完工交船。

陳其邁市長宣布,未來新造的渡輪都會電動化,以順利達到 2050 淨零排放的目標。目前高輪船公司共有 9 艘渡輪,其中 4 艘是電動渡輪,包括旗福 1、2 號、快樂輪和雄棧 1 號。年底擴充到 6 艘,並逐步淘汰 15 年以上的舊船。若以這速度,2030 年船隊有望全數電動化。

電動車是各大國全力發展的產業,但電動船的市場前景也看好。

由於船舶主要使用重油、柴油為燃料,造成相當嚴重空汙,據統計,2015 年國際海運排放的碳排佔全球 2%,但氮排放(NOx)佔全球 15%,而硫排放(SOx)佔全球 13%。像高雄這樣的全台第一大港,港口產生的空污對城市有相當影響,且地方無從管理,這也是過去較被忽略的一環。

電動船的特點是零污染、低噪音,但和電動車比起來有很大的限制,原因有幾個:

  1. 續航力:電池的能量密度低於油料,固態鋰電池的理論能量密度也有 500Wh/kg,而商用化的電池大概只有 250Wh/kg,但柴油則有 10000 Wh/kh,儘管柴油機熱效率低於電動機,但乘上能量密度,要跑同樣距離,搭載的電池重量會是載油量的 20 倍以上。也就是以現在的技術,電動船根本不能遠洋航行,只適用在河湖、港口、近海航運。舉例而言,日本 2022 年建造的 500 噸級純電油輪,搭載相當 100 輛純電車的大容量電池,但續航力只有 100 公里,因此安排作為東京灣內的加油船航行。
  2. 機電技術:鋰電池怕水,加上船隻在水域晃動明顯,長期處在高濕度高溫環境下,機電設備的安全性更需注意。
  3. 成本:電動船本身就比較貴,而且船隻的服役壽命遠長於汽車,也就是電動船在生命週期中,需要多次更換電池,也就是營運與更新成本都高於傳統船隻。

然而就算有這些限制,許多國家都已經加速進行短航程船隻的電動化,

例如新加坡已經規定,2030 年在新加坡營運的新港勤船(如拖船)需要完全電動化或使用零排放燃料,同時也發展該國的電動船產業。另外一個潛在的市場是遊艇與娛樂用船隻,或許會先成為電動船的主力客戶,估計到 2030 年市場規模將超過 100 億美元。

在本次台船於 2022 年 11 月得標建造 3 艘渡輪之前,台灣的電動船技術還需要從國外引進。例如先前的「旗福一號」相比,由靖海造船廠承造,是採用德國 BAUMUELLER 原廠機電設備,擁有 80 顆電池,平均巡航速度 6 節,可連續行駛 4 小時。而「雄棧一號」,船舶電力與動力系統則已經國產化,則是由台船子公司「台船動力科技」進行全系統整合,包含全船資訊即時監視與控制系統,以及由臺灣廠商生產之電池與馬達動力系統等。

值得一提的是,「台船動力科技股份有限公司」是台船在 2021 年 3 月,與其他合作夥伴共同合資成,以生產高效能電池為主力產品。

當初為何要成立這家公司? 可不是為了造電動渡輪。

答案是:為了潛艦國造。

許多人在討論,我國首艘國造潛艦「海鯤號」並未搭載絕氣推進(AIP)系統,但其實海軍已經規劃,海鯤級後續艦,將直接引進鋰電池技術,而捨棄史特林引擎或燃料電池等 AIP 技術。在世界各國中,最積極在潛艦上使用鋰電池的就是日本,自從蒼龍級第 5 艘艦「瑞龍」之後開始引進鋰電池,而在第 11 艘艦「鳳龍號」之後,已捨棄傳統 AIP 而全數使用鋰電池,後續的「大鯨級」也全數如此。

日本潛艦的電池供應商是 GS-YUASA Technology(GYT),由湯淺電池合併日本電池而來,從 1990 年代以來,日本電池、三菱重工與日本防衛廳就一直在進行潛艦鋰電池的研發,而 GYT 在民用領域,也提供電動車、波音 787 的鋰電池。

台船動力科技則是和有量科技合作,並引進中科院專利,將進行電池的製造、整合,成為國造潛艦後續動力的重要裝備。而在軍規設備以外,台船動力科技也會把技術應用在民用船隻上,因此像是電動船產業,就會是台船接著鎖定的目標。

從這個角度來看,國造潛艦投入的經費,除了保衛國家,建立國防自主實力以外,也會帶動民間產業技術發展,可謂一舉數得。例如先前我國比較少重視的電動船產業,就誤打誤撞因為台船科技成立,而大幅提升關鍵系統的自製率。在市府宣布渡輪將全部電動化以後,我們也希望中央能更積極推動相關產業,例如要求 2030 年各港港勤與台灣其他內河、湖泊航運的純電化,既環保又可扶植自有產業,對高雄、對台灣都非常有幫助!

圖:Huang TC 圖片來源:截自 高雄好過日 臉書
圖:Huang TC 圖片來源:截自 高雄好過日 臉書
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原文出自高雄好過日臉書,芋傳媒經授權轉載。

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