庄益诗
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摘要：船上的储能装置主要是铅酸电池。它们主要用作发动机的启动电源和照明电源以及紧急备用电源。它们很少被用作船舶的有效能源。内燃机(主要是柴油机)占民用船舶市场95%以上。随着船舶技术的革新，电力推进技术在船舶上逐步得到应用，而能源储存技术的发展，主要是电力电池技术的发展，直接促进了全电池和混合动力船舶的开发和建造。由于锂离子电池作为船舶推进动力的来源尚处于初期阶段，因此有必要提供基线数据，以便通过使用厕所、研究锂离子电池作为一种能源的特性和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
随着科技的进步，特别是工业互联网、大数据、人工智能、物联网等技术的快速发展，全球工业正朝着智能化、信息化、网络化的方向发展，船舶也逐渐由传统的机电控制向数字化、智能化转变。智能船舶作为《中国制造2025》确定的着重发展行业，象征着船舶发展的未来。智能船舶的发展存在4个阶段，包括人为代理系统、人为监控系统、基于离岸中心连接的半自动或全自动控制、全自主化的无人驾驶。结合国内外相关研究，将智能船舶视作可通过传感器、通信、物联网、互联网等先进技术，自动识别并获取物流、港口、船舶、海洋环境等方面信息和数据，在管理、维保、行驶层面实现智能化船舶运作，有效保证船舶运行的安全性、可靠性、环保性、经济性的软硬件体系。
锂电池技术现状及发展
锂离子电池通常根据正负性材料的不同分为两类:(1)金属锂电池。二氧化锰(MnO2)通常用作阳性材料，锂金属或锂合金作为阴性材料，电池形状为矩形、圆柱形和纽扣，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，通过金属锂电池的腐蚀和氧化产生电力。(2)锂离子电池。锂离子电池通常称为可充电锂离子电池，正极材料使用锂合金氧化物，负极材料为石墨碳材料。一般区分如下:钴锂(LiCoO2，LCO)、镍锂(lino 2，LNO)、锰酸锂(含limn 2的层状、含limn 2 o 4的尖基质)、磷酸锂(LiFePO4，LFP)、镍钴锰锂(linxcoymn 1-x-yo 2，NCM)、镍钴铝钛锂电池(Li4Ti5O12，LTO)是取代石墨作为阴极材料的钛锂电池。正极材料可以是磷酸铁锂和3元锂等，并且是唯一具有阴极材料类型名称(以下简称“锂电池”)的锂电池。锂离子电池根据工作特点分为动力电池和动力电池。功率类型强调蓄电池的高电流负荷放电能力，高系数放电特性应稳定；能量强调高电池容量，但高放电系数放电电压可大大降低放电结束电压。放电放大特性各不相同，导致了不同的应用:功率锂电池(如钛锂电池)更适合于需要大量放电的功率应用或作为快速充电电池，而锰锂电池、磷酸铁锂电池和三价锂电池.
2安全性影响因素
①温度：在不同温度下，动力电池容量会在范围内有所变化。②电池容量衰减：电池的容量在循环期间逐渐减小，因此电量的校正条件必须不断更改。③充放电电流：动力电池与额定充放电条件相比来说一般显示出大电流充放电容量低于额定容量，小电流充放电容量大于额定容量。④自放电：电池内部的化学反应会导致自放电，插入时会导致电源故障，自放电的程度主要取决于环境温度，必须根据实验数据进行校正。
⑤一致性：电池组的建模和容量估算与单节电池的建模和容量估算有所不同，并且电池组的一致性差异对性能估算有重要影响。根据总电池电压估算并校正电池的性能。如果电池差异很大，将导致估算精度的较大误差。
3动力锂电池与电力推进船舶发展分析
3.1主要技术
1）信息感知技术。基于一定传感设备与系统，信息感知技术能够自动感知周围环境，实现各种信息收集，船舶的稳定、安全运行能够得到保障，具体涉及的信息包括船舶自身信息和周边信息，如船舶所在位置等状态信息、机舱等部位的设备信息、周围的障碍物及天气信息等，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，辅以针对性地分类和整理，即可消除数据冗杂对判断带来的负面影响。2）通信导航技术。通信技术能够满足船舶系统信息交互需要，岸站、船舶、航标间的有效交流也能够顺利实现，各类运行故障能够有效规避。3）航线规划技术。在航行过程中，智能船舶能够基于水流分布情况、水域情况、航行满意度等信息，自动选择最安全、最优、最节能的航线，线性规划、遗传算法、模拟退火等技术均可用于智能船舶航线规划，航线的安全性与环保性能够在这类技术支持下得到保障。4）状态监测与故障诊断技术。通过监测运行过程中的各项指标，异常情况能够及时发现，遗传算法属于最常用的船舶状态监测技术。在大数据基础支持下，故障诊断技术能够对船舶设备异常进行判断，且能够实现可能发生故障部位的自动锁定，相应诊断、维修、保养能够获得依据，船舶运行安全性也能够更好地得到保障.
3.2船舶基础数据整合
搜集整理录入各类船舶的基础数据，是整个“船舶运维信息管理系统”建设的基础。这里所提到的基础数据，包括船舶名称、所有权归属、航区范围、船舶级别、最低配员、尺度、最大船高、总吨、净吨、满载吃水、功能与船舶材质、船体面积、建造年份、船舶制造厂、总价、主推进装置数量、功率及型号、辅机、发电机数量、功率及型号，船舶所配置通导、助航、防污等设备明细，以及外包情况等资料。与此同时，还需扫描船舶图纸，设备说明书，船检证书，船舶国籍证书，船舶所有权证书以及其他法定文书资料。这是现阶段船舶基础数据需要搜集与整理内容。后期资料还会不断完善，品类还会增多。系统需要留有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
当主要使用内燃机(主要是柴油机)作为推进发动机的船舶处于轻负荷状态时，发动机在局部负荷状态下同时运行，燃料效率大大降低，噪音和污染物排放增加。某些特殊作业船舶的装载条件，如轮渡、拖船等。这些系统经常在轻负荷条件下进行长时间的改装或维护，使用传统的推进方法难以满足船舶的经济和环境要求，而混合技术则使船长能够在效率区内工作，从而节省能源和现代船舶混合动力系统主要分为串联系统、平行系统和混合系统。柴油机与串联混合系统的推进剂之间没有机械连接，发电机和电池可分别给驱动推进剂供电(推力)；保持柴油机与并联混合动力系统推进剂之间的机械连接，柴油机和电机可为推进剂供电；混合动力系统结合串联连接系统的特点，具有柴油机(主机)和电机驱动模式，建立专用发电机为电网供电。并联系统和混合系统的电机(推力)具有发电机组的功能，可以通过耦合装置指定的柴油机驱动来给电池块充电。
结束语
目前，中国的动力锂电池补贴政策主要集中在新能源汽车部门，这大大有助于新能源汽车的研发和市场的普及，但船舶上动力锂电池的使用仍然很少，大部分是动力船舶但是，随着航运行业的节能和环境要求的提高，锂电池船的发展前景看好。
参考文献
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