電動船外機“小革命”:電動船艇時代正在加速到來

鄭晨燁2024-09-27 13:58

經(jīng)濟觀察網(wǎng) 記者 鄭晨燁 在十一黃金周結(jié)束后,國內(nèi)的帆船愛好者即將迎來一場備受矚目的國際賽事——SailGP國際帆船大獎賽新賽季的揭幕戰(zhàn)。

作為一項全球性的高速帆船賽事,SailGP 由甲骨文公司創(chuàng)始人拉里·埃里森和五屆美洲杯冠軍拉塞爾·庫茨于 2019 年發(fā)起。參賽隊伍會使用采用水翼技術(shù)的F50雙體帆船進行比賽,這類帆船的最高時速可達100公里/小時。來自11個國家的隊伍將在位于迪拜、奧克蘭、悉尼等多個比賽站點展開角逐,最終爭奪高達400萬美元的賽事獎金。

但對于陶師正而言,相較于在大海之中搏擊風浪的賽船,在賽場上少有人注意的自動航標、賽事支援船才是他關(guān)注的焦點。

陶師正是廣東逸動科技有限公司(下稱“逸動科技”)的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官,這家2012年成立于香港科技大學,后發(fā)展于粵港澳大灣區(qū)的公司,眼下已成為全球第二大電動船外機產(chǎn)品廠商。

SailGP的賽道是由一系列固定的航標組成,參賽隊伍必須依次繞過這些航標完成比賽,航標不僅是設定比賽路線的重要標志,也是參賽船隊規(guī)劃航線、調(diào)整戰(zhàn)術(shù)的關(guān)鍵因素。此外,賽事支援船在每一場SailGP比賽中起著不可或缺的作用,這些支援船包括裁判船、救援船、技術(shù)支持船和媒體船,它們?yōu)楸荣惖捻樌M行提供了全面的支持和保障。

早在2020年,逸動科技便為新興的SailGP大賽提供著來自中國的產(chǎn)品支持,該公司與SailGP官方一同合作,為賽事支援船實現(xiàn)了全面的電動化升級;同時,逸動科技還在SailGP賽事中落地了全球首例搭載電力推進系統(tǒng)的航標項目,大賽中的自動化航標均配備逸動科技旗下自研的電動船外機,并通過GPS進行導航操作,由環(huán)保材料制成的自動化航標不再需要通過海床進行錨定,既避免了對海洋環(huán)境的直接破壞,也減少了放置、調(diào)整航標時的燃料消耗。

在這種國內(nèi)小眾但國外大眾的船艇賽事中,逸動科技早已成為其中“??汀?,除了SailGP之外,這家灣區(qū)企業(yè)在摩納哥清潔能源船挑戰(zhàn)賽為多國參賽隊伍提供電動船外機與清潔能源系統(tǒng)等支持,也為美洲杯帆船賽這樣享譽國際的老牌水上賽事提供著設備支持。

參與賽事之多,以致于陶師正在9月24日接受經(jīng)濟觀察報記者采訪時都不禁調(diào)侃:“不了解逸動科技的人,還以為這是一家專門給水上船艇賽事打造設備的公司。”

但實際上,與各類水上賽事的合作只是這家公司的“副業(yè)”而已,其主業(yè)是向全球市場提供來自中國的電動船用推進系統(tǒng)產(chǎn)品,該公司自研自產(chǎn)的500瓦至250千瓦范圍的電動船外機、電動船內(nèi)機、電動吊艙推進器以及配套電池和控制系統(tǒng)等產(chǎn)品被銷往全球超過六十個國家和地區(qū),旗下1千瓦Spirit品牌電動船外機在歐洲市場的市占率排名第一。

在陶師正眼中,已經(jīng)在汽車行業(yè)如火如荼開始的電動化進程,眼下在船艇、船舶行業(yè)才剛剛起步,他希望逸動科技能夠在這一市場方興未艾時,利用先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)市場的主動地位。

“我們目前看到最大的機會是在商用市場,船只電動化是下一步的重點,這兩年是試驗和起步階段,未來空間非常大。”陶師正告訴記者。

電動船

陶師正告訴記者,逸動科技目前仍主要關(guān)注船艇電動推進系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。

按照業(yè)內(nèi)定義,船艇指的是能在近海、內(nèi)河、湖泊等區(qū)域航行,排水量通常在500噸之內(nèi)的中小型船只,而船舶則指的是能滿足遠洋、近海、內(nèi)河等航區(qū)要求,排水量通常在500噸以上的中大型船只。

另根據(jù)實際用途,船艇還可進一步分為休閑用,如游艇、帆船、釣魚艇等;公務用,如執(zhí)法艇、救援艇、消防艇等;以及商業(yè)用,如中小型輪渡、水上巴士、觀光游覽船等。

“我們最初是從游艇領(lǐng)域切入市場的,從2012年成立以來,一直專注于小型船艇市場。無論是小型游艇還是未來的大型船舶,產(chǎn)品核心都是三電系統(tǒng),即電機、控制器和電池?!碧諑熣f。

對于船艇而言,推進器作為其核心部件,主要包括船外機、船內(nèi)機和吊艙推進器。

其中,船外機是指安裝在船尾外部的推進系統(tǒng),通常用于小型船艇。它包含一個電動馬達,可以直接驅(qū)動螺旋槳推進船只。船外機的特點是結(jié)構(gòu)緊湊,易于安裝和維護,適合用于釣魚船、游艇等休閑船只。

船內(nèi)機則安裝在船體內(nèi)部,通常用于中型船只,通過內(nèi)部傳動軸驅(qū)動螺旋槳,相對于外機來說,它的動力輸出更強,適合更大尺寸的船只,由于安裝在船體內(nèi),船內(nèi)機的空間利用更高效,但安裝和維護較為復雜。

吊艙推進器是指將電動馬達和螺旋槳一體化,安裝在船體下方,吊艙推進器可以360度旋轉(zhuǎn),為船只提供更靈活的操控性,特別適合需要高精度操控的船只,如觀光游船或商業(yè)船只。

從市場份額上來看,目前主流的船艇推進器多采用汽油或柴油為動力源,電動船艇推進器的市場則相對較小。

在陶師正看來,電動船艇面臨的一個主要痛點是續(xù)航,和電動汽車類似。為了解決續(xù)航問題,方法之一是增加電池容量,但這會導致船只更重,速度更慢,成本更高,并不是最優(yōu)解。

“船和車在續(xù)航方面的考慮不太一樣。汽車作為家庭的日常交通工具,需要兼顧通勤和長途旅行,所以續(xù)航里程需要足夠長。而船只,尤其是很多旅游船和渡船,使用場景相對固定。從設計之初,我們就明確了它的用途。舉個例子,我們最近在河源市為一艘旅游船提供解決方案。這艘船載客200人,圍繞湖面進行一小時的觀光。景區(qū)早上9點開門,下午6點關(guān)門,我們知道一天內(nèi)需要運行多少次。根據(jù)這些信息,我們在設計時就能滿足它的實際需求。如果一天只需要運行四趟,我們設計成能跑八趟也是浪費?!碧諑熣嬖V記者。

因此,比起在電池方面尋求突破,另一種更有效解決市場痛點的方法是提高船艇推進的整體效率。

陶師正指出,從電機的轉(zhuǎn)動,通過傳動軸到螺旋槳,中間存在大量能量損失,尤其是在螺旋槳端,能量損耗非常大。通常,整船推進系統(tǒng)的效率只能達到30%左右,其余的能量則會被浪費。

“每提高一個百分點的效率,續(xù)航能力就能提升一個百分點。因此,我們采用大量仿真手段和模型,通過計算機模擬各種工況,在各個環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化,比如,提升電機效率,設計更符合流體力學的螺旋槳,減少能量損耗,解決電機高轉(zhuǎn)速、高效率與螺旋槳低轉(zhuǎn)速、高效率之間的矛盾,找到最佳平衡點。”陶師正向記者解釋說。

從電機設計到螺旋槳設計,再到整體系統(tǒng)優(yōu)化,關(guān)于船艇電動推進的整套核心技術(shù),經(jīng)過多年的積累,目前,采用逸動科技電動推進系統(tǒng)的整船能量轉(zhuǎn)換效率可以達到行業(yè)領(lǐng)先的55%以上。

抓住市場核心痛點所帶來的技術(shù)領(lǐng)先,給了逸動科技在海外市場“攻城略地”的資本。

在英國,Two Brothers公司受到英國漁業(yè)創(chuàng)新基金(SIF)支持,開展了一項漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展項目實驗,由逸動科技為其一艘名為“Dart Vice”的6.6米雙體漁船提供電動化改造,項目采用了兩臺Navy 6.0 Evo電動船外機和 40 kWh磷酸鐵鋰電池,能夠為漁船供電一整天,成為英國第一艘電動商業(yè)漁船。在法國,逸動科技與當?shù)刂ё赓U公司Les Canalous合作,為后者旗下產(chǎn)品提供“油改電”升級改造。

根據(jù)該公司官方數(shù)據(jù),目前,逸動科技全球銷售網(wǎng)點覆蓋北美、歐洲、亞洲、澳洲等超過60個國家和地區(qū),其歐洲業(yè)務占比達總營收的50%以上,電動船外機出貨量排名全球前二,截至2024年上半年,逸動科技的電動船外機已出貨近萬臺。

國內(nèi)外“差別”

作為一家中國企業(yè),逸動科技在成立之初幾乎100%專注于海外市場,原因無他,因為較之國內(nèi)稍顯小眾的休閑船艇需求,在歐美地區(qū),休閑船艇活動早已成為大眾化的娛樂項目。

尤其在有眾多的海岸線、河流、湖泊等水域的歐洲各國,如挪威、荷蘭、意大利等,當?shù)刎S富的海洋資源和傳統(tǒng)的航海歷史,使得人們對于水上活動有著深厚的情感。

陶師正告訴記者,逸動科技最初的目標市場便是游艇休閑市場,該市場的主流產(chǎn)品是三米到八至十米左右的小型帆船、小游艇和釣魚艇,市場用戶大多是當?shù)刂挟a(chǎn)階級及以上人群。

在海外,購買一條小游艇加上發(fā)動機,入門級產(chǎn)品大概只需三五千美元,價格相對親民。

“(休閑船艇在歐美)是一種非常普遍的休閑活動。周末,許多家庭會帶著孩子乘坐小船,在湖上休閑、釣魚、觀光。尤其是在歐洲和北歐國家,夏季有一兩周的假期,人們經(jīng)常駕駛小船釣魚放松。目前,我們的大部分業(yè)務集中在歐洲和北美。這些地區(qū)不僅是發(fā)達國家,而且有深厚的海洋文化、游艇文化和海釣文化。人們對船舶非常熟悉,接受程度高,經(jīng)濟水平也較高?!碧諑熣f。

雖然文化根基深厚,但想要得到“當?shù)亍毕M者的認可也并不是一件很簡單的事,尤其是對想要向市場推售電動推進器這一新鮮事物的逸動科技來說。

“國外的話,早期最大的困難還是怎么樣讓用戶能夠了解電動化的產(chǎn)品。當時我們的觀察就是大家對于電動化是完全不了解的,基本上不太接受,完全是聽到這個東西扭頭就走的狀態(tài)?!碧諑熣貞浾f。

想要讓用戶接受電動化的好處,就需要針對市場需求做特定研發(fā)。在陶師正的觀察中,歐美市場消費者在休閑船艇領(lǐng)域有幾大痛點。首先是噪音問題,傳統(tǒng)的內(nèi)燃機船外機在運作時往往噪音巨大,破壞了人們享受寧靜自然的期望,電動推進器在這一點上具有天然優(yōu)勢,幾乎無噪聲運行,大幅提升了船主和乘客的體驗,特別適合釣魚、觀光等活動。

其次是維護成本。內(nèi)燃機船外機不僅噪音大,維護起來也比較復雜且費用高昂,需要定期更換機油、過濾器等部件,而電動推進器的構(gòu)造更為簡單,免去了許多傳統(tǒng)發(fā)動機的日常維護工作,節(jié)省了大量時間和費用。

同時,當環(huán)保需求在歐美市場逐漸成為重要議題時,消費者也會越來越傾向于選擇更加環(huán)保的產(chǎn)品。

基于這些觀察,陶師正帶領(lǐng)逸動科技在過去幾年間,主要圍繞中小功率電動船外機做了很多差異化設計。例如,前文所述的高能量轉(zhuǎn)換效率電機,以及智能化的船聯(lián)網(wǎng)功能,消費者可以在移動設備上實時觀察船艇狀態(tài)及續(xù)航情況。此外,逸動科技旗下產(chǎn)品還擁有智能防盜、故障自檢等功能。

面對電動船外機充電難的痛點,逸動科技為旗下產(chǎn)品做了多種充電方式的設計,例如該公司生產(chǎn)的Spirit Plus電池就支持四種充電方式:標準充電、快速充電、12伏車載/船載充電、太陽能充電,滿足不同使用場景的充電需求。如果配合太陽能板使用,能夠極大延長電池續(xù)航。

“針對一些短途出游的帆船用戶,我們還研發(fā)了反向充電模式,當電池電量低于 90%,一定航速條件下機器自動進入反充電模式,利用自然水力為推進系統(tǒng)充電?!碧諑熣榻B說。

而國內(nèi)目前尚將休閑船艇視為高端消費的文化,則在一定程度上阻礙了逸動科技開拓市場的步伐。

“我們在國內(nèi)的業(yè)務是從2019、2020年開始的??紤]到國內(nèi)休閑市場規(guī)模較小,我們主要聚焦在公務、游輪和旅游等領(lǐng)域?!碧諑熣硎?。

基于這樣的市場邏輯和判斷,逸動科技圍繞商業(yè)船艇和公務船艇做了許多市場突破。

在京杭大運河滄州中心城區(qū)段,為減少觀光游船在運營期間對運河水體和河岸兩側(cè)的污染,逸動科技對15艘觀光游船進行了電動化改裝定制,根據(jù)測試,這些觀光游船在運營情況下,其航速可達12km/h,使用經(jīng)濟航速的情況下可基本滿足全天的觀光游覽需求,配合景區(qū)的充電設施,可及時利用運營間隙和夜間非工作時間段完成充能。

在杭州西湖,西湖景區(qū)水域執(zhí)法隊員日常駕駛巡邏船在西湖水域開展各項管理、保障任務,此前巡邏船為燃油、汽油掛機推進,為避免巡邏船造成景區(qū)污染,杭州市西湖水域管理處發(fā)起“快艇汽油船外機改電動船外機”項目,由逸動科技提供“油改電”解決方案

在桂林漓江,逸動科技為漓江景區(qū)定制開發(fā)純電動力游覽排筏,該排筏集成4G遠程無線通訊、衛(wèi)星定位、船聯(lián)網(wǎng)等功能。

“我們看到國內(nèi)的旅游船、港口工作船,如拖輪、航船等,都在逐步電動化。尤其是在珠江、長江上,有大約10萬條小型運輸船,這是一個巨大的電動化趨勢。從成本和環(huán)保角度來看,國家也在提倡長江大保護,改善水質(zhì)和周邊環(huán)境,船舶電動化是非常重要的一環(huán)?!碧諑熣赋?。

但回到休閑船艇領(lǐng)域,陶師正在采訪中還是強調(diào),國內(nèi)的消費者習慣需要培育和引導,一些水上休閑運動有著巨大的消費潛力。

“比如釣魚在國內(nèi)就是一個潛力巨大的市場,如果通過正向的引導,開放一些水域,讓大家能在假期也駕著小船去海釣、湖釣,未來的發(fā)展空間還是很大。國外的釣魚運動非常普及和完善,美國的釣魚是第一大運動,參與人數(shù)比籃球、足球等任何球類運動都多,每年帶動巨大的產(chǎn)值?!碧諑熣f。

基礎設施“挑戰(zhàn)”

雖然逸動科技在近些年取得了不錯的銷售成績,但客觀來看,同樣是交通工具,不管是船艇還是船舶,亦不管是使用氫能還是電力,船只的新能源化進程還是要顯著慢于汽車。

造成這一局面的原因有很多,記者在采訪過程了解到,船只通常體積較大,負載重,且航行距離遠,而當前電池技術(shù)的能量密度尚不足以有效支持船只超長時間的航行,尤其是在船舶領(lǐng)域。此外,船只的更新?lián)Q代周期較長,造船行業(yè)的電動化投資較為謹慎,許多船主并不急于將現(xiàn)有的燃油船升級為電動船,與汽車相比,船只的使用壽命更長,船主對電動化升級的經(jīng)濟性和回報率持觀望態(tài)度。

還有一點值得注意的是,目前在全球范圍內(nèi),航運領(lǐng)域的清潔能源基礎設施還遠未普及。

與陸地上的電動汽車、氫能汽車不同,電動或氫能船只在海洋或河流中航行,需要在多個港口或碼頭能夠獲得相關(guān)設施支持。絕大多數(shù)港口尚未具備基本的充電或加氫設備來滿足新能源船只的需求,特別是對于遠洋航行的大型船只而言,港口基礎設施的不足成為船只新能源推廣的一大瓶頸。

“就比如氫能船,目前國內(nèi)外都有一些項目在落地,但一個很大的挑戰(zhàn)是基礎設施的缺乏。全球有這么多碼頭,但幾乎沒有可以加氫的地方。如果要大規(guī)模推廣,基礎設施建設是關(guān)鍵。陸地上的氫能大巴在一些固定線路上運行,因為有固定的加氫站。但船只,尤其是遠航船只,航線常常不固定,今天可能在這個碼頭,明天又在另一個碼頭。而且,目前還沒有統(tǒng)一的標準,大家還未達成共識,這都是很大的挑戰(zhàn)?!碧諑熣f。

在與陶師正交流的過程中,記者還了解到,造船業(yè)的規(guī)模和市場特點也導致其新能源化進展緩慢,與汽車行業(yè)相比,船只的制造和銷售更傾向于定制化,導致行業(yè)內(nèi)對標準化電動推進系統(tǒng)的研發(fā)和應用缺乏統(tǒng)一性和規(guī)模效應。

“比如有一天,船只加電或加氫能像加油一樣方便,那就能在市場需求上形成巨大的突破。這不僅需要國內(nèi)的努力,全球都需要達成共識。大型航運公司也在嘗試不同的方式。到2050年,所有的船舶、船艇行業(yè)要實現(xiàn)零排放、碳中和,現(xiàn)在距離這個時間點只有二十多年,時間非常緊迫。在這期間,哪些技術(shù)路徑可行,需要投入多少,都是我們需要解決的問題。我認為未來的十年是非常關(guān)鍵的十年?!碧諑熣蛴浾邚娬{(diào)說。

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