长三角电动船充换电基础设施发展关键问题研究

上海海事大学中国（上海）自贸区供应链研究院 2024.1.5 上海海事大学 中国（上海）自贸区供应链研究院 长三角电动船充换电基础设施发展关键问题研究 致谢 本研究由上海海事大学中国（上海）自贸区供应链研究院统筹撰写，由能源基金会提供资金支持。在本项目研究过程中，研究团队得到了上海组合港管委会办公室等部门的大力支持，在此向他们表示诚挚感谢。 报告正文 免责声明 -若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。 -凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。 Disclaimer -Unlessotherwisespecified,theviewsexpressedinthisreportarethoseoftheauthorsanddonotnecessarilyrepresenttheviewsofEnergyFoundationChina.EnergyFoundationChinadoesnotguaranteetheaccuracyoftheinformationanddataincludedinthisreportandwillnotberesponsibleforanyliabilitiesresultingfromorrelatedtousingthisreportbyanythirdparty. -Thementionofspecificcompanies,productsandservicesdoesnotimplythattheyareendorsedorrecommendedbyEnergyFoundationChinainpreferencetoothersofasimilarnaturethatarenotmentioned. 目录 第一章项目背景与意义1 1.1研究背景1 1.2研究意义5 1.3研究范围界定6 第二章内河电动船舶经济效益分析8 2.1电动客船经济效益分析8 2.2电动集装箱船经济效益分析——以“港航船途01”为例11 2.3电动公务船船经济效益分析12 2.4分析结论13 第三章长三角内河船舶电动化前景与成本投入分析15 3.1分析思路和依据15 3.2长三角内河船舶电动化发展前景预测——基于不同政策环境30 3.3分析结论48 第四章长三角内河电动船舶与充换电基础设施现状梳理50 4.1长三角内河电动船统计情况50 4.2长三角内河电动船舶充换电技术情况53 4.3长三角内河电动船舶充换电设施统计59 4.4分析结论61 第五章长三角内河电动船舶充电、换电设施需求分析63 5.1整体思路63 5.2不同船型对充换电设施的需求特征63 5.3电动客船充电设施需求测算64 5.4电动公务船充电设施需求测算70 5.5电动集装箱船换电设施测算74 5.6分析结论81 第六章长三角内河充换电配套基础设施发展关键问题分析82 6.1标准规范方面82 6.2运营管理方面88 6.3支持政策方面91 6.4资源保障方面95 6.5关键问题推进解决主体98 第七章电动汽车配套基础设施发展过程的经验借鉴101 7.1电动汽车充换电配套基础设施发展现状101 7.2电动车配套基础设施发展的经验借鉴104 第八章发展目标与思路109 8.1发展目标109 8.2基本思路110 第九章对策建议112 9.1建立并完善内河电动船舶充电、换电标准规范112 9.2强化充电、换电设施建设运营激励手段应用116 9.3优化我国内河电动船发展政策环境120 附表：长三角三省一市内河电动船及配套设施数量（2025~2035）125 第一章项目背景与意义 1.1研究背景 1.1.1契合我国“双碳”战略要求 由温室气体排放引起的气候变化问题已成为全球共同面对的重大挑战之一。世界经济论坛(WorldEconomicForum)报告提出，从长期风险角度来看，未来十年的全球五大风险全部与环境相关，其中“气候变化缓和与调整措施失败”位列首位1。凝聚全球力量，共同应对气候变化带来的长期影响已刻不容缓。 联合国报告显示，化石燃料是迄今为止造成全球气候变化的最主要原因，占全球温室气体排放的75%以上，占所有二氧化碳排放的近90%。减少化石燃料使用，增加可再生能源的利用，降低碳排放，是全球各国应对气候变化的共识之一。我国已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，以降碳为重点战略方向，推动减污降碳协同增效。 世界银行数据显示，交通运输业产生的二氧化碳约占全球燃料燃烧所排放二氧化碳的23%。我国交通运输领域石油消耗量达2.56亿吨，约占一次能源消费总量的57%，增幅和增速远超其他行业。交通运输业已成为三大碳排放来源之一，占比11%，是温室气体和大气污染物排放的重点领域2。与公路、铁路和航空相比，水路运输温室气体排放强度最低（船舶2gCO2/t·km、航空1700gCO2/t·km、道路运输20-300gCO2/t·km）3，但增长快，同时承担了“公转水”运输量，排放量较为可观。据2019年数据，我国水运碳排放量占交通领域碳排放的6.47%4。此外，内河航运中小型船舶占比高，航运企业多且规模小，减碳减排难度大。 1TheGlobalRisksReport2020,WorldEconomicForum,2020 2宇恒可持续交通研究中心，能源基金会，城市交通大气污染物与温室气体协同控制技术指南2.0版报告，2021 3刘功臣，赵芳敏，《低碳交通》，中国环境出版社，2015 4李晓易，谭晓雨等,交通运输领域碳达峰、碳中和路径研究.中国工程科学,2021,23(6):15-21. 据交通运输部《内河航运发展纲要》，我国2035年和2050年现代化内河千吨级航道将达2.5×104km，内河货物周转量占全社会比重达9%。可以预期，我国内河航运将会稳步发展，内河船舶电动化对我国交通运输行业减排降碳具有积极的促进作用。 1.1.2内河航运本身高质量发展的要求 近年来，我国密集出台政策，支持内河航运发展。2021年11月，国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出要加快大宗货物和中长途货物运输“公转铁”、“公转水”，大力发展公铁、铁水多式联运。同年12月，国务院印发了《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》。交通运输部《绿色交通“十四五”发展规划》和《水运“十四五”发展规划》明确“十四五”时期新增及改善内河航道里程5000km，内河高等级航道里程到2025年将达到1.85×104km，即到2025年将新增国家高等级航道2500km，营运船舶单位运输周转量CO2排放较2020年下降3.5%等。此外，上海、江苏、浙江、安徽等地也不断加大内河航道建设力度，拓展内河航道通航里程，加大航道网密度。 伴随着我国内河航道条件的不断改善，我国内河船舶在大型化、标准化发展方面成效显著，但在绿色化、智能化等方面与绿色低碳发展要求仍有差距。纯电动船舶可实现使用过程零排放，同时兼具推进结构简单、推进效率高、使用成本低、易于实现智能化控制等优势，是内河船舶智能化、绿色化发展的必然产物。 受到良好的市场前景吸引，我国电动船舶发展迅速，产业创新要素集聚。中央和地方政府分别出台举措，支持电动船舶发展。从国家层面来看，交通运输部联合多部委印发《关于推进长江航运高质量发展的意见》，提出长江航运发展应坚持生态优先、绿色发展，走低碳、循环、可持续发展之路，到2025年，基本建立发展绿色化、设施网络化、船舶标准化、服务品质化、治理现代化的长江航运高质量发展体系，到2035年，建成长江航运高质量发展体系。2022年 9月，工业和信息化部等五部委《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》提出，加快发展电池动力船舶，重点推动纯电池动力技术在中短途内河货船、滨江游船及库湖区船舶等应用。意见提出以货船为试点，开展标准化箱式电源换电技术研究与应用。2022年11月10日，生态环境部等15部门联合印发《深入打好重污染天气消除、臭氧污染防治和柴油货车污染治理攻坚战行动方案》，包括《重污染天气消除攻坚行动方案》《臭氧污染防治攻坚行动方案》《柴油货车污染治理攻坚行动方案》3个行动方案，其中，《柴油货车污染治理攻坚行动方案》“非道路移动源综合治理行动”提出，提高轮渡船、短途旅游船、港作船等使用新能源和清洁能源比例，研究推动长江干线船舶电动化示范。2023年 4月7日，交通运输部长江航务管理局针对《合力推进“电化长江”总体工作方案》征求意见，提出以公务船艇、中短途客船及货运船舶等为重点，在充分试点示范的基础上逐步推广锂电池、燃料电池、甲醇等新能源技术的应用，积极支持配套基础设施建设、新技术应用和产业布局调整。 从地方层面来看，2023年，江苏出台《江苏省新能源船舶产业高质量发展三年行动方案（2023-2025年）》，支持电动集装箱等船型发展。江苏省无锡市提出“电化运河”倡议，推进大运河绿色智能航运产业发展。浙江省从2019年开始，开展包括船舶电池动力系统在内的节能环保产业等重点领域提升发展工作，对入围的市县给予500—2000万元的财政专项激励，并将船用高荷电蓄电池组纳入《浙江省高端装备制造业发展重点领域》目录，对企业符合条件的船舶电池动力系统关键核心技术攻关项目，经竞争性立项，通过省科技重大专项给予支持。2022年4月，福建省工业和信息化厅和福建省财政厅印发实施 《2022年福建省电动船舶产业发展试点示范实施方案》，其中明确推进内湖、江河、沿海船舶电动化，对福建省电动船舶制造企业，在电动船舶交付且运行一定里程后，按交付船舶（含新建和改造）电池动力推进系统价格的40%给予补助，其中省级首批次示范项目按60%给予补助，单船补助不超过1500万元。2022年7月，上海印发了《上海市交通节能减排专项扶持资金管理办法》，其 中明确对于电动船舶项目，按照船舶动力系统成本（包括电池及电力推进系统）的30％予以补贴，其中营运客船给予40％的补贴，单船最高补贴额度不超过500万元。2023年，《上海市2023年碳达峰碳中和及节能减排重点工作安排》中提到，新增和更新的苏州河游船、黄浦江游览船、轮渡客轮、公务用船全部采用纯电动船舶。2023年，湖北省印发《湖北省支持绿色智能船舶产业发展试点示范若干措施》，落实湖北省推动绿色智能船舶产业发展试点示范有关方案，支持液化天然气（LNG）、电池、甲醇、氢燃料、混合动力等绿色动力船舶和智能船舶的研发、设计、制造、应用及配套，加快湖北省内江、河、湖、库绿色智能船舶试点示范项目建设，支持充（换）电配套基础设施、绿色航运综合服务区等配套基础设施建设或升级改造。 实践表明，电动船舶符合我国内河船舶装备绿色化、智能化发展方向，是实现我国内河航运和船舶智能装备产业链高质量发展的有效路径。 1.1.3电动船舶适合内河航运场景 我国内河船舶数量多，船型和船队规模多样。近年来，学术界与产业界围绕液化天然气(LNG)、甲醇、氢、锂电池等清洁能源开展了系列内河航运的应用研究和工程实践。比较来看，从LNG作为内河船用燃料角度而言，根据LNG气体燃料发动机类型的不同，温室气体减排潜力仅为10%-23%，而其主要构成甲烷本身也是温室气体，且其温室效应是二氧化碳的28倍5，使用过程中出现的甲烷逃逸将进一步降低LNG的减碳效果，无法实现零碳排放。甲醇燃料可实现温室气体减排约6%-10%，然而，受甲醇价格、燃料舱舱容、加注基础设施等因素的影响，船用甲醇燃料供应系统、船用甲醇发动机目前海船应用较多，少见内河船舶应用。氢的生产成本主要取决于制取方法，根据美国能源信息署 （EIA）2019年统计数据，中国电网电解水制氢成本最高约5.5美元/公斤，煤 制氢成本最低约1美元/公斤。未来要实现全生命周期的零排放，制氢途径要从 5数据来源：北京绿色金融与可持续发展研究院。 化石能源转向可再生