前言
随着世界转向更绿色的能源解决方案，锂电池越来越受到关注。尽管电动汽车十多年来一直备受关注，但船舶电能存储系统的潜力却一直被忽视。然而，针对不同船舶应用，优化存储锂电池使用和充电协议的研究正在激增。在这种情况下，磷酸铁锂深循环电池因其高能量密度、良好的化学稳定性以及在船舶推进系统严格要求下的长循环寿命而尤其具有吸引力。
随着储能锂电池的安装日益普及，安全法规的实施也日益严格。ISO/TS 23625 就是其中一项重点关注电池选择、安装和安全的法规。需要注意的是，锂电池的使用安全至关重要，尤其是在火灾隐患方面。
船舶储能系统
随着世界朝着更加可持续和环保的未来迈进，海洋储能系统正成为船舶行业越来越受欢迎的解决方案。顾名思义，这些系统旨在在海洋环境中储存能量，可用于多种用途，从推动船舶动力到在紧急情况下提供备用电源。
最常见的船舶储能系统是锂离子电池，因为它具有高能量密度、可靠性和安全性。锂离子电池还可以根据不同船舶应用的特定功率需求进行定制。
船舶储能系统的主要优势之一是其能够替代柴油发电机。通过利用锂离子电池，这些系统可以为各种应用提供可靠且可持续的电源，包括辅助电源、照明以及船舶上的其他电力需求。除了这些应用之外，船舶储能系统还可以为电力推进系统提供动力，使其成为传统柴油发动机的可行替代方案。它们尤其适用于在相对有限的区域内作业的小型船舶。
总体而言，海洋储能系统是海洋产业向更可持续、更环保的未来过渡的关键组成部分。
锂电池的优势
与柴油发电机相比，使用储能锂电池最显著的优势之一是减少有毒气体和温室气体排放。如果使用太阳能电池板或风力涡轮机等清洁能源为电池充电，则可以实现100%清洁能源。此外，由于组件数量较少，维护成本也更低。此外，锂电池产生的噪音也更小，非常适合停靠在居民区或人口密集区附近。
储能锂电池并非唯一可用的电池类型。事实上，船用电池系统可分为一次电池（不可充电）和二次电池（可连续充电）。即使考虑到容量衰减，后者在长期应用中也更具经济效益。最初使用的是铅酸电池，而储能锂电池则被认为是新兴电池。然而，研究表明，储能锂电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命，这意味着它们更适合长距离应用以及高负载和高速需求。
尽管存在这些优势，研究人员并未表现出任何自满的迹象。多年来，许多设计和研究都致力于提高储能锂电池的性能，以提升其在海洋领域的应用。这包括采用新的电极化学混合物和改进的电解质，以防止火灾和热失控。
锂电池的选择
在为船舶储能锂电池系统选择储能锂电池时，需要考虑多种特性。容量是选择船舶储能电池时需要考虑的关键参数。它决定了电池能够存储多少能量，以及充电前能够产生的功。这是推进应用中的一个基本设计参数，容量决定了船舶的行驶里程或距离。在船舶领域，由于空间通常有限，找到高能量密度的电池至关重要。能量密度更高的电池更紧凑、更轻便，这对于空间和重量都至关重要的船舶来说尤为重要。
在为船舶储能系统选择储能锂电池时，额定电压和额定电流也是需要考虑的重要规格。这些规格决定了电池的充电和放电速度，这对于电力需求可能快速变化的应用至关重要。
选择专为船舶设计的电池至关重要。海洋环境恶劣，需要承受海水、潮湿和极端温度的侵蚀。专为船舶设计的储能锂电池通常具有防水、耐腐蚀以及抗振、抗冲击等特性，以确保在恶劣条件下也能可靠地运行。
消防安全也至关重要。在船舶应用中，电池存放空间有限，任何火势蔓延都可能导致有毒烟雾泄漏和昂贵的损失。可以采取安装措施来限制火势蔓延。中国锂离子电池制造公司RoyPow就是一个例子，他们在电池组框架中安装了内置微型灭火器。这些灭火器可以通过电信号或燃烧热线来激活。这将激活气溶胶发生器，通过氧化还原反应化学分解冷却剂并将其扩散，从而在火势蔓延之前迅速将其扑灭。这种方法非常适合快速干预，尤其适用于船舶存储锂电池等狭小空间的应用。
安全和要求
储能锂电池在船舶应用中的使用正在增加，但必须将安全放在首位，以确保正确的设计和安装。如果处理不当，锂电池容易发生热失控和火灾危险，特别是在暴露于海水和高湿度的恶劣海洋环境中。为了解决这些问题，ISO 标准和法规已经建立。其中一项标准是 ISO/TS 23625，它为在船舶应用中选择和安装锂电池提供了指南。该标准规定了电池的设计、安装、维护和监控要求，以确保电池的耐用性和安全运行。此外，ISO 19848-1 为船舶应用中的电池（包括储能锂电池）的测试和性能提供了指导。
ISO 26262 在船舶及其他车辆的电气和电子系统功能安全方面也发挥着重要作用。该标准规定，电池管理系统 (BMS) 的设计必须能够在电池电量不足时向操作员发出视觉或听觉警告，以及其他安全要求。虽然遵守 ISO 标准是自愿的，但遵守这些准则有助于提高电池系统的安全性、效率和使用寿命。
概括
储能锂电池凭借其高能量密度和在苛刻条件下的长使用寿命，正迅速成为船舶应用的首选储能解决方案。这些电池用途广泛，可用于各种船舶应用，从为电动船供电到为导航系统提供备用电源。此外，新型电池系统的不断发展也使其应用范围不断扩大，涵盖深海勘探和其他具有挑战性的环境。储能锂电池在船舶工业中的应用有望减少温室气体排放，并彻底改变物流和运输方式。
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