我国首艘装备“磷酸铁锂电池组”的纯电动拖船交付并投入试运行

关注全 球气候变暖的人们把减少二氧化碳实实在在地带入了生活，转向低碳生活方式的重要途径之一，低碳绿色就是通过发展清洁能源，包括风能、太阳能、核能、地热能、水能空气能和生物质能等替代煤炭、石油等化石能源的燃烧以减少二氧化碳排放量。

8月16日，由中国船舶集团旗下七〇八所、七一二所联合设计的“云港电拖一号”交付并投入试运行。 该拖船磷酸铁锂电池组作为主动力源，两台2兆瓦级空心轴永磁电机作为主推进电机。可完全替代传统大功率燃油拖船，实现大气污染物的零排放，总电量设计为5000千瓦时，正向拖力48吨，航速不小于13节，充电一次即可满足一天的用电需求。是我国目前交付的电池容量最大、推进功率最大的纯电船舶。

拖船是用来拖动驳船和轮船的船舶。拖船的特点是结构牢固、稳定性好、船身小、主机功率大、牵引力大、操纵性能良好，但它本身没有装卸能力。它主要拖带载运物资的驳船和各种作业船。按照使用地区的不同，拖船可分为远洋拖船、内河拖船、沿海拖船、港内拖船、海洋救援拖船等种类。

拖轮吃水尽可能接近航道水深，安装螺旋桨的船底凹部常是隧道形，使螺旋桨直径大于船舶吃水。螺旋桨工作时水充满凹部，使螺旋桨全浸在水中，以充分发挥主机功率，提高推进效率。航道水深如果不足0.6米,宜于采用串列螺旋桨或改用喷水推进。

拖曳设备一般是拖钩。大型海洋拖轮的发动机功率可达2万马力以上，排水量超过5000吨，可用于海上救助，拖带巨型船舶及其他大型水上构筑物，如海上平台和浮船坞等。

大型海洋拖轮尾部装有大功率拖缆机，在风浪中能随着拖缆张力的变化而自动收放拖缆。内河拖轮多为双机，发动机功率为数十马力至数千马力不等。

内河船舶中有拖轮和驳船，驳船用来装货物，大部分驳船本身没有动力，而拖轮动力强大，但本身的运载能力很小，一般是将驳船编组形成拖队，由拖轮提供动力来航行。

磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，单体额定电压为3.2V，充电截止电压为3.6V~3.65V。

充电过程中，磷酸铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。放电过程中，锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外界提供能量。

磷酸铁锂的合成工艺已基本完善，主要分为固相法和液相法。其中以高温固相反应法最为常用，也有研究者将固相法中的微波合成法及液相法中的水热合成法结合使用——微波水热法。另外，磷酸铁锂的合成方法还包括仿生法、冷却干燥法、乳化干燥法、脉冲激光沉积法等，通过选择不同的方法，合成粒度小、分散性能好的产物，可以有效缩短Li+的扩散路径，两相间的接触面积增大，Li+的扩散速度加快。

永磁同步电机主要由定子、转子和端盖等部件构成，定子由叠片叠压而成以减少电动机运行时产生的铁耗，其中装有三相交流绕组，称作电枢。转子可以制成实心的形式，也可以由叠片压制而成，其上装有永磁体材料。根据电机转子上永磁材料所处位置的不同，永磁同步电机可以分为突出式与内置式两种结构形式，突出式转子的磁路结构简单，制造成本低，但由于其表面无法安装启动绕组，不能实现异步起动。

内置式转子的磁路结构主要有径向式、切向式和混合式3种，它们之间的区别主要在于永磁体磁化方向与转子旋转方向关系的不同。图2给出3种不同形式的内置式转子的磁路结构。由于永磁体置于转子内部，转子表面便可制成极靴，极靴内置入铜条或铸铝等便可起到启动和阻尼的作用，稳态和动态性能都较好。又由于内置式转子磁路不对称，这样就会在运行中产生磁阻转矩，有助于提高电机本身的功率密度和过载能力，而且这样的结构更易于实现弱磁扩速。

新闻来源：中国船舶集团