长三角内河充换电配套基础设施发展关键问题有哪些？

以下是我对长三角内河充换电配套基础设施发展关键问题的简单梳理。

1. 标准规范方面

1.1 充换电基础设施标准有待完善

（1）接口规范不完善。电动船舶规模化推广的先决条件之一是动力电池接口的标准化。目前我国 内河船舶尚未形成动力电池充电接口标准与箱式电源的接口标准。 对集装箱船换电而言，船舶电池标准与电池舱接口缺乏统一标准，导致换 电模式难以网络化布局。CCS《船舶应用电池动力规范 2023》对换电式电动船 的箱式电源做出了规范，但由于考虑实际应用情况，未规范箱式电源的接口要 求。目前市场上不同厂商研发的箱式电源的电池容量、充换电指标、通信协议、 能量、电压、材料、尺寸、安装位置、接口规格样式不尽相同，存在兼容性问 题。针对集装箱船换电需求，当前还没有建设成熟的换电站，运营的电动集装 箱船均采用定制化方式进行箱式电源的补能。例如：船途 01 在芜湖港进行换电， 江远百合在太仓正和兴码头换电，由于缺乏统一的箱电接口规范，二者的箱式 电源并不通用，各换电站也无法为对方船舶进行换电或充电。随着电动集装箱 船的推广，亟需公共换电设施为内河航线上的电动集装箱船进行换电，统一接 口规范十分必要。对比而言，我国电动车动力电池安全、尺寸、回收以及电动 汽车换电领域的相关标准发展相对规范，先发行的已有《电动汽车用动力蓄电 池产品规格尺寸》、《电动汽车电池箱更换设备通用技术要求》、《电动汽车 用动力蓄电池安全要求》等。

（2）配套基础设施建设标准需完善。电动船大规模推广应用需要在现有规范标准基础上，完善充电、换电配套 基础设施建设标准。但是目前国内电动船舶的充电、换电基础设施的建设与运 营的技术要求及规范匹配程度低，目前所见相关标准仅有 2023 年 11 月实施的 江苏省《内河港口船舶充电站通用技术要求 DB32/T 4567-2023》。不管是以换 电模式为主的集装箱船配套换电站，还是以充电模式为主的客船与公务船充电 站，相关设施的建设从规划到验收的全过程中没有形成统一的技术标准和施工 规范。

在换电设施方面，国内的换电式电动船正处于起步阶段，在换电设施建设 中，换电设施的规划、选址、设计、建设和行业管理过程规范缺失；在供电配 套基础设施配置上，缺乏对于换电站的关键核心部件、技术要求和通用流程进 行详细规范，对快换装置、通信协议、锁止机构、数据管理、试验规则和安全 防护等进行分类、规范和要求。从换电设施选址布局到供电配套基础设施配置 的建设以及验收都缺乏统一参考，因此也尚未建成标准型船用换电站。目前在 运营的换电站均为船公司与码头合作建设，未形成成熟可推广的经验或标准。

1.2 充换电作业管理规范有待完善

（1）充换电作业标准规范不完善电动船舶的充电、换电系统缺乏统一标准，导致系统与设备存在不匹配的 问题。而电动船舶进出港口、在港停泊、作业以及充、换电作业的技术标准也 需进。一步完善。具体而言： 在充电作业方面，目前充电桩维护、充电作业、应急保障等方面的作业规 范尚未细化与明确。而码头和电网企业还需要更具体的充电规则，需结合电动 船舶实际充电要求（如大水位落差补偿/潮汐补偿），来解决包括高压充电、低 压充电、散热等问题。为了保障充电作业的实施，船企只能通过第三方机构获 取相应作业规范。例如；上海轮渡正与充电桩提供方特来电新能源股份有限公 司沟通，要求对方提供充电桩维护、充电作业、应急保障等方面的作业规范。 同时，向船舶设计方 712 所提出制定电动船在驾驶、航行等运营方面的操作手 册与应急处理规范的要求。此外，当前尚未根据集装箱船、客船和公务船等不同类型船舶的实际充电需求，来制定相应的充电作业规则。例如：对于集装箱 等时间敏感的船型而言，船舶靠港充电要考虑快充需求和充电安全问题，而当 前缺少更具体的快充规则与标准。但对于客运或公务船而言，可利用夜间空闲 进行充电，并不需要快充。

（2）电动船员管理规范需完善。考虑到电动船舶充换电作业和管理的实际需求，现有船舶安全配员规则无 法直接在电动船舶上实施。电动船舶需要船员拥有管理电动船舶、充换电作业 等相关基础知识，船员需掌握船舶动力电池、电机和电控等相关技术知识。 电动船配员方面，相关标准与技术要求缺失，目前尚未出台综合考虑动力 电池容量、船舶总吨、船长、推进电机功率、航行时间等因素的电动船舶最低 安全配员的标准，这也导致了实际运营中的一些问题产生。例如，现有最低安 全配员规则依据船舶总吨或主机功率确定配员，而电动船舶电机推进功率与传 统柴油机主机功率无法等效对照，造成配员计算缺乏标准。电动船舶对于人员的要求与传统船舶不同，例如，相比柴油船舶，电动船的充换电作业需要船员 具备相应的管理技能，若按照《内河船舶最低安全配员标准》进行配员，会出 现配员与船舶安全航行不适的情况。同时，电动船舶无柴油机主机和复杂机械 装置，原有轮机员操作技术规范已不适用，而对熟悉电机等电气设备等电机员 有更迫切需求。

1.3 电动舶建造与检验规范有待完善

（1）电动船舶细分检验规范需完善。船检规范是关系到船舶航行权与运营的关键。现有电动船舶检验指南有待 进一步细化，目前难以全面覆盖目前市场已有的电动船舶各种类型，尤其是对 小型内河船舶，尚未形成能够大范围内统一推广的检验标准。例如：上海内河 约有 1000 多艘垃圾清扫船，均属于船长 20m 以下的小船。在此类船长 20m 以 下的内河船舶电动化过程中，按照 CCS 规范，电池及电池仓配套设施（如通风、 消防等装置）占据较大空间，难以在 20m 以下的内河小船上安装。因此，当前 此类小型电动公务船的大规模推广亟需细化规范。同时，在电动船舶的设计和建造、船上设备的检验、各类电动船舶系统的维护等方面，当前的各项规范无 法提供全面的指导。 另一方面，对于当前电动船设计建造和运营检验而言，目前主要通过设备 厂家提交的说明、自行试验验证以及现场验船师见证的形式进行检验，尚未形 成统一标准。例如：高压箱（柜）系统、高压箱（柜）布置、锂电池系统、操 作手册等相关图纸资料的送审和检验等技术要求尚未得到细化；直流配电板、 电动机等设备的持证要求还需进一步明确；蓄电池容量系数的取值和电池系统 放电倍率设定尚未做到统一规范；电池管理系统（BMS）供电电源的低压报警 等要求也需进一步明确；直流配电系统的控制、监测、保护（短路和过载保护） 措施及指示灯等重要配置要求也没需进一步细化。

（2）水上运输监管制度亟需完善。目前海事部门对电动船舶在水上运输、通过船闸等方面没有特殊的监管要 求，相关部门对于电动船舶推广过程中的监管对象、监管内容、监管方式、监 管措施、监管程序、违规处理等方面都缺乏具体细化的制度引导。电动船舶与 传统船舶不同，对于不同航道上的通行监管标准还需进一步评估论证，当前缺 乏对于电动船舶水上运输的实际论证评估。而长三角区域也缺少统一的内河电 动船舶水上安全运输安全监管制度，相关部门尚未对不同类型电动船舶进出港 口和在港停泊、作业时应当采取的安全保障措施做规定。对比而言，交通运输 部海事局印发的《水上交通管制管理办法》中对于传统船舶水上运输的管理主 体、管制事由、管制时间和水域范围、管制对象、管制要求等都有明确的规定。

2. 运营管理方面

2.1 配套基础设施项目回收期长

（1）充、换电站初期投资大。对于充电设施，主要包含变电和配电系统、充电系统、充电站监控系统及 基建系统等四个部分，其中外电接入扩容的费用占重要部分。例如，上海轮渡 计划建设的董家渡 1600kW充电站，包含 4个 400kW充电桩，总投资约 850万， 其中外电接入扩容费用占一半以上。 对于换电设施，除了需要满足充电配套基础设施成本投入以外，还需配备 一定规模的箱式电源。如采用换电服务模式，单船至少需要配备多个备用电池 才能确保航次的衔接，因此要求换电设施要备足服务船舶所需的备用电池。在 此基础上，换电站一方面要考虑电源存储的场地投资，另一方面增容投资将随 着备用电源充电需求的增加进一步扩大。同时，电池具有一定的衰减率，电池 生命周期一般为 8 至 10 年，而作为循环使用的换电电池来说，生命周期更短。 因此换电站建设项目总投资成本中，充电配套基础设施以及备用电池投资为主 要部分，导致换电设施建设成本比充电设施成本更高。

（2）充、换电站收益困难。另外值得注意的是，充、换电站的收益随着电力增容应逐渐增大，但由于 各地的电价、地价等都不尽相同，增加了充、换电站实现盈利的难度。换电运 营商在电池梯级利用方面的探索目前尚未形成规模化，也就无法有效增加收益。 此外，针对充、换电站投资项目，目前没有完善的产业链支持和产业的整体推 动，因此相关投资收益较低。对比电动车充电桩的盈利模式也存在同样问题， 目前充电桩运营商的盈利主要来源于服务费、电力差价和增值服务，其中收取 充电电费和服务费是多数运营商的最基本盈利方式，但由于充电桩前期投入成 本高、投资回收期长、充电桩使用效率低，所以市面上的充电桩运营企业大部分处于亏损状态。增值服务包括利用广告等方式开展充电桩保险服务，提供交 通工具租赁、维修等服务，但盈利程度一般。

2.2 充换电商业模式尚未成熟

充电、换电新能源船舶产业链尚不完善。对于客船和公务船而言，目前在 运营的充换电站主要为运营企业自建，服务于自有船舶的充换电需求，规模有 限。对于集装箱船而言，主要通过在航线主要码头合作设立充换电站，满足固 定航线充换电需求，且并没有成熟模式。从产业链角度来看，虽然长三角目前 拥有部分新型动力装备企业，但总体规模较小，电力推进系统等部分关键环节 仍然存在短板，尚未形成规模化产业集群以及充、换、储一体化的商业模式。

相比而言，电动汽车目前充电、换电基础设施领域的市场化程度较高，商 业模式发展成熟。资本市场关注度从起初的能源公司、电力公司等到金融、互 联网、投资等行业，初步形成“互联网+充电”产业生态，充电桩的应用场景丰 富，充电和出行服务联系紧密。随着充换电基础设施市场良性运作和逐步成熟， 充换电基础设施建设运营主体由以运营商为主导逐渐转变为运营商主导、多主 体参与、多方合作的产业推进模式。由原来笼统的公共和专用领域逐渐细分为 以车型结构为服务对象的多领域市场结构，同时部分区域根据当地政策扶持重 点以及车辆运行模式又进一步细分市场结构，如出租网约的换电领域、充电领 域等。由原来单一充电服务费模式逐渐向设备运维服务模式、代运营分成模式、 大数据价值挖掘模式、站点增值服务拓展模式等演变

3. 支持政策方面

3.1 基础设施建设补贴力度需增强

（1）电动船舶补贴政策需进一步细化。电动船舶改造、建造及营运的补贴政策需进一步细化与完善。国家层面对 于电动船舶扶持力度有限，能查到的扶持政策仅一条。即 2021 年正式实施的 《长江保护法》第七十三条明文规定，国务院和长江流域县级以上地方人民政 府对长江流域港口、航道和船舶升级改造，液化天然气动力船舶等清洁能源或 者新能源动力船舶建造，港口绿色设计等按照规定给予资金支持或者政策扶持。 但这些政策还未得到地方层面的落实。现行的能够落实的新能源船舶补贴政策 依然停留在对 LNG 动力系统的改造上，而涉及电力推进系统的船舶改造与新建 政策尚未提及。由于新建或改造电动船舶的先期投入比较多，在当前的经济形 势和航运市场环境下，如果没有政府财政资金补贴的杠杆政策来加以引导和扶 持，电动船舶推广应用十分困难。

（2）充电、换电配套基础设施建设补贴需进一步完善。电动船舶充电、换电配套基础设施的初期投资大，但是目前尚未出台国家 级、省级、市级财政关于充、换电设施建设补贴的相关政策。而目前电动汽车 充、换电配套基础设施建设通常会获得不同程度的建设补贴与运营补贴，鼓励 政策较为全面。政策上包含《关于加快单位内部电动汽车充电基础设施建设的 通知》、《关于统筹加快推进停车场与充电基础设施一体化建设的通知》、 《关于印发<提升新能源汽车充电保障能力行动计划>的通知》等。其建设补贴 主要包含两种方式，一种是按照主要充换电设备投资总额的百分比进行补贴， 通常在投资总额的 10%-30%；另一种是按照充换电设备的种类和功率进行补贴， 交流充电桩补贴在 60-400 元/千瓦，直流充电桩补贴在 300-600 元/千瓦，单个充 电站或充电桩群的补贴总额最高不超过 75 万元。同时，运营补贴是政府根据设 备售电量给予的运营度电补贴，专用充电设施补贴 0.1-0.15 元/千瓦时，公用充 电设施 0.2-0.25 元/千瓦时。单个企业补贴在 1000 万元以内，单个集卡换电站补 贴达 80-100 万。相较而言，电动船舶充、换电设施无论是在建设阶段还是运营 阶段的补贴都处于空白状态。

3.2 规划发展顶层设计需完善

电动船舶的推广与运营，以及充、换电配套基础设施建设与运营，既需要 鼓励配套基础设施运营企业与船舶运营企业充分发挥作为供需方的主体作用， 又需要统筹规划，统一布局。从长三角区域来看，缺乏有关电动船舶应用发展的行动指南。亟需就电动船舶及其相关配套基础设施的建设规划形成具体的行 动与推进方案，尤其是充、换电配套基础设施在三省一市内河航道的规划与建 设布局方案。 同时，长三角区域亟需从战略层面上整合充、换电配套基础设施产业链资 源。相较而言，电动车充电桩的产业链发展已相对成熟，上游企业为低毛利率 充电元器件提供商，中游为充电桩整合制造商、充电桩运营商，下游为电动车 车企，整个产业链协同共进，实现了产业链、创新链、资金链高效互动。而电 动船舶方面，亟需实现产业链上下游深层次的协同，构建电动船舶用能供给的 产业链协同发展框架。

3.3 优惠扶持政策亟需完善

（1）亟需完善金融扶持政策。电动船舶配套基础设施建设缺乏完善的金融扶持政策。国家在《关于加快 内河船舶绿色智能发展的实施意见》中提到有关绿色船舶的金融政策，但是尚 未落实到内河充、换电配套基础设施建设领域。现有充、换电配套基础设施建 设与电动船舶的推广缺乏完善的融资保障体系以及保险补偿政策。各大金融机 构的金融政策也相对缺乏。国家开发银行、中小商业银行、政策性融资担保机 构、保险公司和行业组织等都还没有提供对电动船舶充电、换电设施建设的融 资服务。银行、其他保险机构也尚未出台针对电动船舶充电、换电配套基础建 设投资方便捷优惠的信贷支持和保险服务。

（2）碳交易政策有待进一步完善。电动船舶航行属于零碳无污染的特点在环境保护方面优势明显。国内电动 船舶在船舶类型、电池容量上跻身世界前列。受电池容量的限制，电动船舶当 前主要应用于客船、公务船的运营以及中短途、中小量的集装箱运输。因此， 内河船舶电动化是实现“双碳”目标的重要途径。但是当前落实的内河绿色航 运政策里，缺乏针对电动船舶的碳扶持政策。虽然长三角各省市的碳普惠体系 已经初步建立，但是仍不够完善，没有明确的顶层设计、技术规范、操作规则、 业务流程、平台对接等。同时，各参与主体的权利义务也没有得到明确规范， 减排评估机制和低碳认证体系也有待建立。并且仍缺少针对电动船舶的碳减排 政策，尚未将电动船舶充电、换电建设运营产生的碳减排量纳入温室气体自愿 减排交易机制和碳普惠体系。此外，长三角各省市的碳普惠体系没有形成互联 互通，因此不能做到优势互补、资源共享，也无法实现规则共建与信息共享。

4.资源保障方面

4.1 亟需完善电力供应与保障

目前，区域内电力供应能力以及配套服务能力需要进一步完善。区域内的 供电能力、用电需求以及未来用电需求未知，因此无法确定未来电动船舶推广 后，区域电力服务水平是否可以满足电动船舶充能需求。同时，区域内缺乏电 能储电与充电的能源供应服务机制与保障体系，难以保障充换电站电能的稳定、 持续、安全供应。此外，存在电网的储电效率低，电池配送、存储、运输限制 及物流配套基础设施布局问题，以及尚未结合未来电动船舶的推广需求，对各 区域换电模式下的综合服务能力进行研判的问题。

4.2 配套用地保障亟需完善

当前缺少面向公共服务的充、换电基础设施规划与布局。目前，公共服务 充电站、换电站的可行选址地点一是有意愿推广电动船的大型企业的下属码头， 二是有场地改扩建专用充（换）电泊位的水上服务区。对于码头而言，目前充 电站建设主要为企业自主行为，缺乏主管机构的统一规划建设。 由于码头空间资源限制，堆场、岸线资源相对紧缺，本身存在协调困难问 题，缺乏有关充电、换电设施的用地规划。以上海浦江游览公司运营的电动船 充电桩为例，建设过程由于设备、管线需要占用绿地、道路等资源，具体建设 推进与协调较为困难，亟需针对充电桩建设的规划并对接各地的控制性详细规 划，以此保障充电换电设施的顺利建设。此外，大部分的码头即便建立充电桩， 规模也十分有限，难以支撑增长的电动船舶充电服务。此外，在船舶换电方面， 尚未专门规划充、储电池存放场地。由于港口用地资源紧张以及缺乏危险品运 营资质，在目前的多数码头的前期规划中，缺乏对电池存储用地的预留，也无 法堆存充足的备用箱式电源。另一方面，水上服务区用地也难以满足充电、换 电需求。根据前期规划，尚不具备布设充电站、换电站的空间和陆域条件。

4.3 运营应急保障亟待完善

（1）亟待完善电动船舶运营过程中的应急保障措施。目前，针对电动船的运营过程中缺乏应急保障措施有待完善。对于电动船 舶而言，由于其航行环境的多变和客货载量的增加，其安全性要求更高，应急 保障要求也应更高。其中，电动船锂电池缺乏细化完善的火灾处置方法。锂电 池因热失控起火后的应急抢险措施与传统火灾不同，当温度继续升高到一定值 时，反应便不可逆转，并发生更多的链式反应，气体和热逐渐累积，一旦内部 压力超过电池的设计压力，电池会发生爆炸，破裂的碎片和泄漏的电解液遭遇 着火源极易燃烧或爆炸。同时，电动船在设计时缺乏针对各种可能发生故障设 计针对性的应急方案。作为全船唯一的动力源，在船舶航行和作业时，电池动 力系统不仅要提供船舶航程所需的电力，还需要对保障船舶正常航行、船舶安 全及冷藏货物所必需的设备供电。此外，电池动力船舶的设计尚未考虑船舶失 电风险，忽视了电池信息获取，电池状态估计，在线故障诊断，电池组安全控 制及预警，充电控制，电池舱热检测及管理等多个环节，缺少对于 BMS 的管控 水平的优化，容易产生安全问题。

（2）充电、换电的安全应急保障亟待完善。电动船在充换电过程中均缺乏完善的应急保障。对于充电而言，由于动力 电池容量大，在现有充电倍率下，充电时间较长。即便现在业界一些项目采用 了高压充电、低压补电方式，对于大容量锂电池的电量补充（例如大部分集装 箱船的电池），也需要较长的充电时间。在此基础上，受电芯一致性影响，如 果充放电倍率（充放电电流除以电池容量）过大，将加速电池衰减并影响到电 池的使用寿命，进而导致充电安全问题。此外，由于船舶充电时，岸上的充电 桩需通过移动电缆与船上的充电接驳箱进行接插连接，虽然有充电枪及底座自 带的通信协议（通常对充电电压、温度和电流等进行控制），但船舶的移动不 能被明确禁止。由于箱式电源能量密度较高，作业过程中的振动及碰撞都有可 能引发火灾。

5.关键问题推进解决主体

结合上述关键问题分析，本节将各主要问题总结如表 4-1。通过表格的梳理， 可以清晰看到在破解电动船推广难题，推进电动船快速发展的过程中，需要企 业与政府的共同努力。一方面而言，围绕标准规范、运营管理、支持政策和资 源保障方面，政府均亟需完善相关标准规范，并积极出台区域性可落地的发展 指南。同时，积极完善区域电能供给的相关评估，并完善船舶充换电过程的应急保障，为电动船的大规模推广奠定基础。另一方面，企业也应积极顺应市场 的发展趋势，探索充换电基础设施运营的商业模式及盈利方式，共同推进电动 船的快速发展。