Come i cantieri navali dovrebbero progettare tenendo conto dei sistemi di batterie ad alta tensione nel 2026

La decisione più costosa in una nuova costruzione riguarda raramente la batteria stessa. Spesso si tratta di una paratia posizionata 400 mm troppo vicino, di un cavo che deve attraversare una zona tagliafuoco per la quale non era stato progettato, o di un commento di classe che arriva sei settimane prima della consegna. I problemi di integrazione della batteria non si manifestano quasi mai come guasti tecnici, bensì come ritardi nella pianificazione.

Questa guida illustra i cambiamenti che si verificano quando l'alta tensione entra in gioco nella fase di progettazione e le aree in cui i cantieri navali perdono tempo.

Argomenti che tratteremo:

• Perché la progettazione delle batterie dovrebbe essere inclusa nella fase concettuale e non in quella di dettaglio.
• Pianificazione degli spazi, separazione e requisiti di ventilazione che determinano la disposizione generale
• Architettura elettrica e punti di integrazione più importanti
• Cosa hanno cambiato le norme di classificazione del 2026 per i cantieri navali
• NUOVO:Come progettare oggi uno scafo che possa ospitare una batteria più grande nel 2032?

La piattaforma di batterie marine di ROYPOWÈ omologato DNV, raffreddato naturalmente e costruito su un singolo modulo ripetitivo. Riportiamo di seguito le specifiche laddove un valore concreto chiarisce il punto di progettazione.

La progettazione della batteria appartiene alla fase concettuale 

Nella maggior parte dei cantieri, la batteria viene considerata un semplice acquisto di attrezzature. Non lo è. Si tratta di un vincolo progettuale che si ripercuote sulla disposizione generale, sulle dimensioni strutturali, sull'impianto di climatizzazione, sulle barriere antincendio, sul percorso dei cavi e sui calcoli di stabilità.

Introducilo durante la fase di progettazione di dettaglio, e ognuna di quelle discipline ha già cristallizzato le ipotesi secondo cui la batteria si romperà.

Inizia con il profilo operativo 

Le società di classificazione raccomandano uno studio di fattibilità prima di prendere una decisione sulla batteria, e il motivo è pratico piuttosto che burocratico. Le specifiche della batteria derivano dal profilo operativo, non viceversa.

Gli input che effettivamente determinano le dimensioni del sistema:

• Ciclo di lavoro in base alla modalità operativa.Transito, manovre, mantenimento della posizione e carichi di ormeggio comportano tutti assorbimenti diversi. Il picco di tiro a punto fisso di un rimorchiatore e il carico di crociera di un traghetto producono specifiche della batteria completamente diverse a parità di kWh totali.
• Finestre di ricarica.Un traghetto che rimane ormeggiato per 12 minuti necessita di un C-rate diverso rispetto a un'imbarcazione da lavoro che si ricarica durante la notte. Questo singolo parametro spesso incide sul numero di moduli più di quanto non faccia la domanda di energia.
• Durata di servizio e numero di cicli previsti.Un serbatoio che effettua due cicli di funzionamento al giorno per 15 anni necessita di circa 11.000 cicli. Questo numero determina la composizione chimica e la strategia di profondità di scarico, che a loro volta influenzano la capacità installata.
• Requisiti di ridondanza.Il fatto che le esigenze della classe prevedano sale batterie separate o batterie indipendenti cambia radicalmente, e non marginalmente, la disposizione.

Dove di solito si interrompe la sequenza 

Quella terza riga è dove i progetti perdono mesi. La soluzione non costa quasi nulla nella fase concettuale, ma somme enormi nella fase di produzione.

Consiglio da professionista:Definisci le dimensioni e la massa dei moduli nell'ambito della configurazione generale prima di finalizzare la progettazione di base, anche se non hai ancora stipulato un contratto con il fornitore. I moduli marini standard si raggruppano in uno spazio ristretto, quindi progettare in base a un ingombro rappresentativo (circa 800 x 465 x 247 mm e 112 kg per modulo sulla piattaforma ROYPOW) ti fornisce un margine di sicurezza realistico che potrai poi affinare in seguito.

Per informazioni di base su come sono progettate le moderne piattaforme di batterie marine, consultare la panoramica di ROYPOW su progressi nello stoccaggio di energia marinafornisce un utile contesto di progettazione.

Pianificazione degli spazi, separazione e ventilazione

Lo spazio occupato dalle batterie influenza maggiormente la disposizione generale rispetto a quanto ci si aspetterebbe nella maggior parte dei cantieri. Tre requisiti sono predominanti: barriere antincendio, sfiato dei gas e accesso.

Vincoli di localizzazione

Gli spazi per le batterie presentano delle limitazioni che si ripercuotono sull'intera configurazione:

• Valutazione del perimetro di sicurezza antincendio.Lo spazio in questione richiede in genere pareti divisorie di tipo A-60 o equivalenti, a seconda dei compartimenti adiacenti e dei requisiti di sicurezza. Ciò influisce sulla costruzione delle paratie e sul volume di isolamento.
• Separazione dagli alloggi e dalle postazioni di controllo.La vicinanza diretta ad aree presidiate è generalmente soggetta a restrizioni o richiede misure di mitigazione aggiuntive.
• Separazione dal combustibile e dai macchinari.La vicinanza a serbatoi di carburante, impianti di lubrificazione e superfici calde comporta un'analisi più approfondita da parte della classe di appartenenza.
• Via di fuga in caso di panico.Lo spazio necessita di una via di fuga che non implichi il passaggio attraverso l'impianto di batterie stesso.

Ventilazione e gestione dei gas

Questo è il requisito che i cantieri navali più spesso sottovalutano in fase di progettazione.

I pacchi batteria marini certificati sono dotati di valvole di sicurezza antideflagranti progettate per sfogare in sicurezza il calore in caso di evento termico. Nel sistema ROYPOW, si tratta di valvole metalliche situate sul lato posteriore di ciascun pacco, progettate per il collegamento diretto a un condotto di scarico.

Quel condotto è un elemento di design, non un ripensamento. Ha bisogno di:

• Un percorso definito da ogni collo a un punto di scarico sicuro all'esterno della nave.
• Sezione trasversale sufficiente per il numero totale di pacchi installati, non un campione rappresentativo
• Spazio libero dietro ogni rack per il collegamento stesso
• Supporto strutturale lungo il percorso
• Un punto di scarico lontano dalle prese d'aria, dalle aperture degli alloggi e dalle vie di fuga.

Progettate il percorso già in fase di pianificazione. L'installazione di un condotto attraverso un vano già completato è una delle modifiche più invasive da apportare in una fase avanzata di un progetto di batterie.

Busta per accesso e manutenzione

I moduli sono pesanti e verranno rimossi a un certo punto della vita operativa dell'imbarcazione.

• Pianifica un percorso di rimozione sufficientemente ampio da consentire il passaggio del modulo e delle relative attrezzature di movimentazione.
• Prevedere punti di sollevamento o golfari sopra le scaffalature.
• Mantenere uno spazio libero sulla parte anteriore per consentire l'accesso e l'ispezione del connettore.
• Verificate che il percorso funzioni con le porte chiuse e la nave in acqua, non solo durante la costruzione.

La strategia di raffreddamento cambia lo spazio

Il metodo di raffreddamento determina il grado di complessità del compartimento.

I sistemi a raffreddamento naturale eliminano un intero sottosistema meccanico dal compartimento. Meno penetrazioni, meno modalità di guasto, minore accesso per la manutenzione al progetto e una presentazione di classe più semplice. ROYPOW's sistema di batterie marine ad alta tensioneFunziona con raffreddamento naturale e ha una protezione IP67 su tutti i componenti, un aspetto da tenere in considerazione durante la progettazione del vano.

Architettura elettrica e punti di integrazione

L'alta tensione modifica la progettazione elettrica ben oltre il locale batterie. Ovunque arrivi il bus CC, si presentano nuovi requisiti.

La decisione sul bus DC

La tensione di sistema determina quasi tutto ciò che avviene a valle: dimensionamento dei conduttori, valori nominali degli apparecchi di manovra, coordinamento delle protezioni e requisiti di isolamento.

Le piattaforme moderne ti offrono un'ampia finestra. Il sistema di ROYPOW copre102,4 V a1000Vattraverso la configurazione di moduli in serie, con energia per singolo sistema da 32,7 kWh fino a 2.785 kWh e sistemi in parallelo scalabili fino a 100 MWh.

Questa gamma consente al cantiere di standardizzare un modulo e variare la configurazione della stringa in base all'imbarcazione, anziché qualificare un prodotto diverso per ogni scafo.

Punti di integrazione da progettare in fase iniziale

• Dal sistema BMS al sistema di gestione dell'energia.I moderni sistemi di gestione delle batterie non inondano più il PMS della nave con dati grezzi sulle celle. Presentano valori e stato aggregati. Confermate il protocollo di comunicazione e il set di dati con il vostro integratore elettrico durante la fase di progettazione di base, non in fase di messa in servizio.
• Compatibilità con inverter e azionamenti.Verificate che il sistema di batterie sia collaudato sul campo con la piattaforma inverter selezionata. Il BMS di ROYPOW è stato implementato con inverter ABB e Danfoss e sistemi di gestione dell'energia COMAP e DEIF, eliminando così una significativa categoria di rischio di integrazione.
• Circuiti di arresto di emergenza.Il corso prevede l'installazione di un pulsante di arresto di emergenza cablato, sia locale che remoto, indipendente dal software. Questi devono essere integrati nei circuiti di sicurezza fin dall'inizio, anziché essere aggiunti a un cablaggio esistente.
• Coordinamento della protezione.I sistemi certificati si basano su fusibili sia a livello di pacco batterie che di PDU. La protezione a bordo della nave deve essere coordinata con essa, non duplicarla o entrare in conflitto con essa.
• Interfaccia di alimentazione da terra.Prima di specificare il sistema di ricarica, è necessario verificare l'infrastruttura di ricarica, lo standard dei connettori e la capacità di alimentazione da terra disponibile. Una nave progettata per una ricarica da 1 MW presso un ormeggio che offre 250 kW è frutto di un errore di pianificazione, non di un errore ingegneristico.

Peso e stabilità

La massa della batteria è concentrata in un unico scomparto e non si consuma durante il viaggio. A differenza del carburante, è una quantità costante.

• Includere la massa totale installata nella stima del faro galleggiante fin dalla fase concettuale
• Modella specificamente il centro di gravità verticale del vano batteria
• Considerare l'espansione futura della capacità nel margine di stabilità se il progetto la prevede
• Ricorda che la rimozione della capacità del serbatoio in una conversione ibrida modifica gli effetti della superficie libera, nonché la massa totale.

Richiedete al vostro fornitore di batterie, già in fase di gara d'appalto e prima della stipula del contratto, la massa e le dimensioni dei moduli per iscritto. I dati relativi al peso che emergono durante la fase di progettazione di dettaglio tendono a essere superiori a quelli comunicati verbalmente.

ROYPOW Guida ai principi fondamentali del BMSÈ un utile riferimento per fornire istruzioni ai team di elettricisti che non hanno familiarità con l'architettura dei sistemi al litio.

Cosa hanno cambiato gli aggiornamenti del regolamento di classe del 2026

Nel 2026, le regole di classe hanno subito modifiche significative, e diversi cambiamenti influiscono direttamente sulla progettazione del giardino.

Edizione DNV di luglio 2026

L'edizione di luglio 2026 delle norme DNV per navi e unità offshore ha introdotto nuove notazioni di classe specificamente pensate per la transizione all'elettrificazione. Due in particolare rivestono grande importanza per i cantieri navali:

• Batteria pronta.Notazione per le navi predisposte per ricevere batterie come parte dell'impianto energetico principale, senza che le batterie vengano installate al momento della consegna.
• Predisposizione per l'alimentazione da terra.La notazione equivalente per le imbarcazioni predisposte per il collegamento alla rete elettrica di terra.

Queste notazioni formalizzano qualcosa che i cantieri più lungimiranti facevano già informalmente. Offrono agli armatori un metodo definito e certificabile per costruire uno scafo ora e elettrificarlo in seguito, il che cambia significativamente il dibattito commerciale sulle nuove costruzioni.

Norme ISO per piccole imbarcazioni

Per le imbarcazioni fino a 24 metri, ora si applicano contemporaneamente due normative:

La distinzione è fondamentale. La norma ISO 23625 disciplina la batteria in sé, mentre la ISO 16315 ne disciplina l'integrazione. Una batteria conforme, ma installata in modo non conforme, si guasterà comunque.

Requisiti ABS e regionali

Le norme ABS per la costruzione e la classificazione delle navi mercantili, edizione 2026, sono entrate in vigore il 1° gennaio 2026. Per le navi battenti bandiera statunitense, la norma 46 CFR Parte 111 Sottoparte 111.15 continua a disciplinare la costruzione e l'installazione delle batterie, classificando gli impianti in base alla potenza del caricabatterie e richiedendo una costruzione idonea alle condizioni di temperatura, vibrazione e urto tipiche dell'ambiente marino.

Dove risiede effettivamente la responsabilità

Questo punto merita di essere sottolineato perché viene regolarmente frainteso.

La certificazione dei componenti è responsabilità del fornitore. La conformità dell'installazione è responsabilità del cantiere.

Un sistema di batterie omologato DNV non rende automaticamente un'installazione conforme. Esclude la batteria dall'ambito di ciò che l'ente di certificazione deve valutare in dettaglio, accelerando considerevolmente la procedura di omologazione. La disposizione, la separazione, la ventilazione, il coordinamento delle protezioni e la documentazione rimangono di competenza del cantiere.

La scelta di una piattaforma già certificata è quindi una decisione tanto tecnica quanto legata ai tempi di realizzazione. I sistemi marini di ROYPOW sono dotati di Omologazione DNVInsieme alla norma UN 38.3, i registri dei test DNV esistenti possono in genere essere riutilizzati per accelerare la certificazione ABS anziché ripetere il programma di test.

Progettare scafi che ospitino le batterie del futuro

La densità energetica delle batterie migliora costantemente. L'infrastruttura di ricarica si espande. Le normative sulle emissioni si inaspriscono. Una nave consegnata oggi con un impianto da 500 kWh potrebbe averne bisogno di 1.200 kWh nel 2032, e la differenza tra un semplice aggiornamento e uno antieconomico si decide già in fase di progettazione.

Cosa richiede effettivamente Battery Ready

La notazione DNV fornisce una struttura di riferimento. L'ingegneria sottostante si riduce a riservare gli elementi che sarebbero costosi da aggiungere in seguito:

• Volume.Riservate spazio per i vani portaoggetti nella configurazione ampliata, anche se inizialmente vengono utilizzati per riporre oggetti. Il volume è economico in fase di progettazione, ma quasi impossibile da ottenere in seguito.
• Capacità strutturale.Progettare le dimensioni del solaio e delle fondazioni in base alla massa futura, non a quella effettivamente realizzata. Rinforzare la struttura all'interno di un compartimento completato è un intervento di grande entità.
• Capacità di instradamento dei cavi.Canaline portacavi e passaggi di dimensioni eccessive. Far passare conduttori di dimensioni maggiori attraverso passaggi sottodimensionati significa dover tagliare la struttura.
• Spazio e potenza nominale degli apparecchi di manovra.Lasciare spazio fisico nel quadro elettrico e selezionare valori nominali con un margine di sicurezza adeguato.
• Capacità di ventilazione e aspirazione.Dimensionare il sistema di ventilazione in base al numero massimo di confezioni previste, non all'installazione iniziale.
• Margine di stabilità.Trasportare la massa futura e il centro di gravità verticale attraverso il calcolo di stabilità come caso documentato.

Perché la standardizzazione modulare complica ulteriormente la situazione.

Una piattaforma modulare trasforma le future espansioni in un'operazione di approvvigionamento anziché in una riprogettazione.

Se il sistema installato utilizza lo stesso modulo del sistema espanso, l'espansione consiste nell'aggiunta di moduli ai rack riservati. L'architettura del BMS, il protocollo di comunicazione, lo schema di protezione e la documentazione di classe rimangono validi.

Se il fornitore modifica il design del modulo tra un ordine e l'altro, nessuna di queste modifiche viene trasferita al successivo.

Il vantaggio a livello di flotta

Per i cantieri navali che costruiscono navi in ​​serie o che servono operatori ricorrenti, la standardizzazione su un unico modulo per l'intero portafoglio ordini offre vantaggi concreti:

• Un unico modello di presentazione per la classe, anziché uno per ogni scafo.
• Un unico profilo di integrazione per i subappaltatori elettrici
• Un programma di formazione per i team di messa in servizio
• Una specifica dei pezzi di ricambio per la consegna al proprietario
• Ore di lavoro per l'installazione prevedibili e ripetibili

La ristrutturazione come disciplina progettuale

Lo stesso ragionamento si applica, ma in senso inverso, ai lavori di conversione. Un'imbarcazione esistente con una struttura solida e una trasmissione funzionante è spesso un candidato migliore per l'elettrificazione rispetto a una nuova costruzione, e le questioni progettuali sono pressoché identiche: dove posizionare la batteria, come ventilarla, come collegarla e quali requisiti deve soddisfare l'ente di classificazione.

ROYPOW soluzioni di retrofit elettricosono costruiti attorno a quel percorso e la piattaforma è disponibile in entrambi MBmax16.3HE MBmax14.3Hconfigurazioni adatte a diversi profili di energia e potenza.

Consiglio da professionista:Documentate formalmente le predisposizioni per l'installazione di batterie, indicando sui disegni approvati i volumi riservati, le tolleranze strutturali e le capacità dei cavi. Una predisposizione non documentata è di fatto identica a nessuna predisposizione, perché il team di ingegneri successivo non ne sarà a conoscenza.

Realizzalo nel modo giusto fin dalla prima volta con ROYPOW

L'integrazione ad alta tensione premia i cantieri che considerano la batteria come un elemento di progettazione piuttosto che un semplice ordine di acquisto. Definite il profilo operativo fin dalle prime fasi, riservate lo spazio in modo accurato, predisponete la ventilazione prima della chiusura del vano e scegliete una piattaforma certificata che semplifichi la conversione della classe anziché prolungarla.

Punti chiave di questa guida:

• La definizione delle specifiche della batteria deve essere inclusa nella fase concettuale, poiché vincola la disposizione generale, la struttura, il sistema HVAC e la stabilità.
• Il profilo operativo e la finestra di ricarica determinano la dimensione del sistema in modo più affidabile rispetto a un dato nominale in kWh.
• Il condotto di scarico delle valvole di sicurezza del pacco valvole è un oggetto di progettazione a livello di disposizione, non un'aggiunta di progettazione di dettaglio.
• I sistemi di raffreddamento naturale eliminano completamente pompe, tubazioni del liquido di raffreddamento e sistemi di rilevamento perdite dal vano.
• La certificazione dei componenti è di competenza del fornitore. La conformità dell'installazione rimane di competenza del cantiere.
• L'edizione di luglio 2026 di DNV ha aggiunto le notazioni "Battery ready" e "Shore power ready" per l'elettrificazione a fasi.
• Le norme ISO 23625 e ISO 16315:2026 si applicano contemporaneamente alle imbarcazioni di lunghezza inferiore a 24 metri.
• Riservare volume, capacità strutturale, instradamento dei cavi e ventilazione per la batteria che si desidera nel 2032.

Sistema di batterie marine ad alta tensione ROYPOWè approvato di tipo DNV, raffreddato naturalmente, con grado di protezione IP67 e costruito su un singolo modulo ripetitivo che scala da 32,7 kWh a 2.785 kWh su una tensione di 102,4 V a1000Gamma V. Per i cantieri che standardizzano una serie o pianificano un programma di retrofit, il loro team di ingegneri può lavorare direttamente dal tuo profilo operativo. Inizia da pagina dei contatti.

Domande frequenti

Quando un cantiere navale dovrebbe specificare il sistema di batterie?

Durante la fase di progettazione concettuale, la massa, il volume, la ventilazione e i requisiti relativi al perimetro di sicurezza antincendio della batteria vincolano la disposizione generale, la struttura e la stabilità prima dell'inizio della progettazione di dettaglio.

Una batteria certificata rende l'installazione conforme?

No. L'omologazione riguarda solo il sistema di batterie. La disposizione, la separazione, la ventilazione, il coordinamento della protezione e la documentazione restano di responsabilità del cantiere navale.

Che cosa significa la dicitura DNV Battery Ready?

Introdotta nell'edizione di luglio 2026 del regolamento DNV, certifica che una nave è predisposta per ricevere batterie come parte del suo impianto energetico principale in un secondo momento.

Quanto spazio dovrebbe riservare il vano batteria?

Spazio sufficiente per i moduli installati, il percorso del condotto di scarico, l'accesso frontale e il percorso per la rimozione dei moduli. Riservare un volume aggiuntivo qualora si preveda un futuro ampliamento della capacità.

Quali normative si applicano alle batterie al litio sulle piccole imbarcazioni?

La norma ISO 23625 disciplina il sistema di batterie e la ISO 16315:2026 disciplina l'integrazione della propulsione. Entrambe si applicano contemporaneamente alle imbarcazioni fino a 24 metri.

Il raffreddamento naturale semplifica l'integrazione nei cantieri navali?

Sì. Elimina pompe, tubazioni del liquido di raffreddamento, scambiatori di calore e sistemi di rilevamento perdite dal vano, riducendo le aperture, i requisiti di accesso per la manutenzione e la complessità della presentazione della certificazione.