本篇报告将从技术、政策、市场与应用的角度，整理船艇电动化行业当前的发展情况，分析未来的发展趋势与挑战。

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船艇电动化技术应用

船艇能源系统—从发电到储能应用新能源形式，减排效果更佳

为实现电动船艇零污染、零排放的目标，就需要进行 全运行周期的能源低碳化转型 。对具有长距离航行需求的船艇，采用柴油与电力驱动结合的形式能够解决续航问题，但不可避免会产生碳排放，新能源的应用目前更契合小型、短途用船艇。

应用新能源的关键在于电力的产生和存储。需从源头端使用光伏、风电以及潮汐能等可再生能源，或利用以氢燃料、乙醇、液氨为燃料的燃料电池，并搭配以锂电池、超级电容为主的高效储能手段。若使用清洁能源，可减少氮氧化物排放约80%，硫氧化物99%，微粒物质95%，二氧化碳20%。

船艇能源系统—直流组网更契合船艇电动化发展

船艇的能源系统架构按照电流种类，可分为 直流电力系统 与 交流电力系统 两大类，也存在两者结合的交直流混合电力系统。早期直流电的发展由于传输和变压损耗的问题，很快被交流电替代。

如今，许多制约直流电发展的技术屏障已经被打破，电力电子技术、直流变压技术已经有了质的飞跃，光伏、电池、直流负荷技术的突破也增加了直流发电、储电和直流电机的实际应用场景。

船艇能源系统—能源智慧控制系统实现节能提效

由于船艇可在全速工况、巡航工况以及进港工况等多种工况间切换，在不同工况间，船艇动力系统的运转速度和能效各不相同，需要通过能量管理系统（EMS）以及功率管理系统（PMS），对船艇电力系统进行集中管理、合理分配、信息共享、故障处理、在线监控，控制各零部件在船艇启停及运作时的工作状态，实现节能提效。

船艇能量管理系统（EMS）具有 动态监测、协调控制、人机互动 三大模块组成：

船艇电力推进系统—混动式推进系统正在解决电动船艇续航问题

不同能源获取的便捷性对其应用前景有重要意义，目前各类清洁能源在电动船艇上虽然已经具备应用条件，但总体还处于初级阶段，单一的清洁能源难以成为电动船艇的主能源，因此 采用多种能源综合利用的混动式推进系统成为了另一个解决方向 。

目前，混动式推进系统成为了从内燃机船艇过渡到纯电动船艇的中间产物。根据其连接形式的不同，可分为串联式和并联式的系统结构。得益于动力电池的搭载，其也可以根据使用情况进行电力削峰填谷。

船艇电力推进系统—纯电力是实现船艇运行阶段零碳排的最终形态

以纯电力推进系统为动力装置的电动船艇，将先进的嵌入式控制技术作为核心，全船所有用电设备由电池进行供电， 具有省空间、低噪音、零碳排 等特点，体现了绿色科技水上出行的时代新理念 。

船艇纯电动化更有利于智能化改造，纯电力推进系统中的各类装置在制造过程便添加了温度感知、内阻感知、绝缘感知等功能。在系统的架构层面，整体的决策机制、接口和通讯协议已经完成，提升了各类智能化的可开发性和可拓展性，实现智能化应用的自动升级。

船艇电力推进系统—智能推进控制系统更节能、安全、可靠

与船舶推进控制系统相比，船艇推进控制系统相对比较简单，较难适应复杂环境，提高推进控制系统的性能可以使电力推进船艇能够适应各种复杂环境，并在不同情况下及时变化负载，实现最佳的动态控制。

推进控制系统PCS（Propulsion control system）在船艇中，主要由控制器、显示器以及各类功能模块组成。传统推进控制系统需要操作人员根据控制命令以及相应的推进参数进行逻辑判断和重复的启动控制，为应对各种风险，采取相应的安全保护措施。推进控制系统的智能化，能够通过优化航程与功率的关系， 提高能源利用效率、减少排放，并对推进系统进行故障预判 ，进一步提高船艇的 安全性 和 可靠性 。

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