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自2010年代初以来,主要受降低靠近当地海岸线的多处排放控制区(ECA)氮氧化、硫氧化物及微粒物质排放的要求的影响,纯电动及混合动力船舶稳步增长。为符合排放要求,船舶运营方主要转用低硫燃料,如液化天然气等,以及安装洗涤器,在气体排放前进行清洁。然而,也有许多船东安装电动及混合动力系统,全新IDTechEx 研究报告《2019至2029年电动及混合动力船舶报告》预测这种趋势会在国际海事组织执行全球限硫令以后加快,也就是目前确定的2020年。具体请见下图。
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另一个驱动因素,尤其对商船而言,就是燃料的经济性。为了处理动力需求高峰,许多商船安装超大号引擎。如果通过电池来处理瞬时荷载,可以降低引擎规格又能满足荷载要求,这样船舶的运营也更高效,可为不同类型船舶节省10%至30%的船舶燃料,每年可节省几十万美金。对中型船只而言,电池花费约50万美金,短期投资回报率也使这种投资极具吸引力。
对电动及混合动力船舶而言,对陆上本地电力分配系统带来的压力是一大挑战,因为这要求电力分配系统短时间内提供兆瓦电流。针对该问题,其中一个解决方案就是安装岸上固定存电系统帮助解决额外载荷问题,同时又能延缓基础设施的升级。岸上固定存电方案也可以通过二手海上电池的形式实现,这种电池已经比较坚固,而且可以防止水侵蚀,将它们拆除后进行工程废旧原材料的循环利用。第一批使用过的电池很有可能在2020年代初进行回收,这也差不多是第一批混合动力船舶命名十年后。
从体量上来看,电动休闲船代表了最快、规模最大的变革,现在有数十万艘此类船舶在航。就价值而言,对数百万美元的船舶来言,建造和安装的花费最大。虽然目前正处于过渡时期,新报告表示,由于预付成本、里程焦虑,充电设施短缺及海运行业变革的缓慢等因素,最终将会有现有的推进技术与新技术的并存时期。
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