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　　在全球气候危机下，电动船舶作为绿色航运的关键，肩负着减少碳排放和保护水环境的使命。本文通过梳理其发展历程、市场前景及中国的引领作用，为产业可持续发展提供建议，助力航运业迈向零碳未来。

　　在全球气候变化应对碳中和目标影响下，新能源迅速渗透到人类生活。电动汽车快速增长，电动船舶也逐步发展。作为减少碳排放和水污染的关键策略，电动船舶具有技术先进、速度更快、电池更小、续航更长和零排放等优势，有效消除了传统船舶的污染问题。全球电动船舶产业正在崛起，尤其是在中国，长江大保护政策推动了其快速发展。然而，电动船舶的发展仍处于早期阶段，尚未得到足够的重视。因此，分析电动船舶的发展现状并提出建议，对实现环境和经济的可持续发展至关重要。

　　电动船舶的发展始于19世纪的欧洲（如图1所示）。1830年，莫里茨·赫尔曼·冯·雅可比首次使用锌铂电池为船舶提供动力；随后，古斯塔夫·特鲁韦提出了第一艘续航时间为4-5小时的电动船；1886年，维尔纳·冯·西门子提出了一艘名为“Elektra”的新型电动船。然而，由于电池容量的限制和高昂的维护成本，电动船舶的发展进入了停滞期。

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　　20世纪末，在气候变化挑战和国际海事组织（IMO）法规的推动下，随着电池技术的进步，电动船舶实现二次发展。然而，由于充电基础设施的限制，该技术主要应用于小型船舶。

　　后来，电池技术的突破推动了电动船舶的发展。磷酸铁锂电池和三元锂电池提供了更强的动力和更快的充电速度，充电和换电基础设施的改进也增加了船舶的续航里程，减少了温室气体排放。混合动力船舶因具有环保、动力模式灵活以及长续航等优点，需求日益增加。与此同时，IMO进一步提高减排要求，促使更多国家关注电动船舶的发展。例如，中国建造了全球最大的万吨级纯电动力集装箱船“中远海运绿水01号”。美国开发了全球续航里程最长的全电动水翼船“Navier N30”。在政策方面，挪威政府规定，到2032年，其世界遗产峡湾的大型邮轮必须实现零碳排放。然而，由于海洋环境复杂且对动力需求较高，目前的电动船舶更适合在内河航行，不适合远洋航行。

　　电动船舶的市场前景十分广阔。电池容量增加、电池成本下降以及全球减排政策的推动为其快速发展提供了机遇。研究表明，电动船舶在价格上具有显著优势。例如，Lamberti等人（2015年）发现，使用可再生能源发电机可为每艘船每年节省约30欧元。混合动力船舶也展现出显著的价格优势，Lindstad等人（2017年）的研究表明，混合动力船舶投资回收期更短，且不会影响船舶安全。

　　电动船舶的市场需求巨大，前景广阔。欧洲拥有超过37,000公里的内河航道和70,000公里的海岸线个码头，为电动船创造了巨大需求。美国计划到2035年将其国内海运部门温室气体排放量减少75%，需对6,323艘总吨位低于1,000吨的船舶进行电气化改造。预计到2027年，全球电动船舶市场将超过200亿美元。

　　中国的内河船舶市场规模庞大。截至2021年，中国内河船舶数量约为12.43万艘，1.37亿载重吨，且多为传统类型，存在燃油泄漏和污染排放问题。在 “双碳”目标下，中国对电动船舶的需求巨大。

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　　与欧盟相比，中国在电池领域占据主导地位，回收基础设施更加成熟，船舶减阻、直流组网、节能技术以及噪声控制等技术也在快速发展。2023年上半年，中国在全球造船完工量、新接订单量和手持订单量三项指标均位居全球第一。

　　中国政府实施了一系列政策，为电动船的发展提供了强有力的支持。中国已发布多项政策，包括《内河航运发展纲要》（2020年）和《加快内河船舶绿色智能发展合作备忘录》（2023年），鼓励采用节能环保船舶，并加快港口供电设施建设。而长江流域的宜昌市也发布了《关于建设长江大保护典范城市的意见》（2022年）和《“电化长江”五年行动》（2023年），旨在发展绿色智能船舶产业，打造“电化长江”试点区域。凭借庞大的市场、强大的技术能力和政策支持，中国有望在电动船舶领域发挥引领作用，推动全球电动船舶产业发展。

　　电动船舶虽然优势显著，但仍面临挑战，需要多方协作推动其可持续发展。以下是几点建议：

　　1）建立统一标准并加强全球协调。设立全球性组织，统一技术与环境法规，确保公平、安全的竞争环境。协调造船厂、政府部门、旅游企业和电池供应商等各方，促进良性竞争。

　　2）建立清洁能源补偿机制和政策支持。通过税收优惠、财政补贴以及优先通航权和靠泊权等措施，支持电动船舶的发展。

　　3）推动技术创新。聚焦电池能量密度、充电速度、岸基供电、电池回收、可再生能源存储等关键技术。加强国际合作，推动电动船的批量化、标准化、智能化和国际化发展，促进船舶设备制造转型升级。

　　电动船舶作为减少碳排放和水污染的关键策略，展现出技术先进、零排放等显著优势。尽管电动船舶的发展仍处于早期阶段，但其市场前景广阔，尤其是在中国等国家的政策支持和技术创新推动下，电动船舶产业正迎来快速发展机遇。未来，应通过建立统一标准、加强全球协调、推动技术创新以及提供政策支持，助力全球航运业的绿色转型，推动全球航运业迈向更加可持续的未来。

　　石小涛，国家优青，教育部全国高校“双带头人”教师党支部书记，三峡大学水利与环境学院副院长，湖北省鱼类过坝技术国际科技合作基地、湖北省创新群体和湖北省优秀中青年创新团队负责人，中国大坝工程学会过鱼设施专委会副主任，国际过鱼设施委员会指导委员会委员；主要从事鱼类生态水文水动力学研究，主持6项国家自然科学基金项目；获湖北省人民政府科技进步一等奖（排名第1)、中国发明创业奖成果奖一等奖（排名第1）等6项省部级奖励；获长江科学技术青年科技奖和第六届水电青年科技奖；获中国水利教育协会高等学校水利类专业教学成果二等奖（排名第1）等3项省部级教研奖励；担任《Hydroecology and Engineering》副主编、《Fisheries》、《水利水运工程学报》和《水生生物学报》编委；主持1门湖北省一流本科课程，指导学生以“益心‘鲟’豚——科普科技两翼助推长江大保护”为主题获湖北省“互联网+”金奖。

　　严登华，博士，教授级高工，博士生导师，中国水利水电科学研究院水资源研究所副所长；国家杰出青年基金获得者，中央国家机关青联委员，水利部青年联合会委员；兼任美国科罗拉多州立大学、河海大学等多所高校客座教授，中国科学院特聘客座研究员；享受国务院政府特殊津贴专家。长期从事变化环境下水资源演变机理与调控、生态水文模拟与调控、水资源与水环境综合管理及3S技术应用研究。作为负责人或科研骨干，先后参与完成国家973项目课题、国家科技攻关/支撑计划项目课题、国家自然科学基金创新群体基金项目和面上基金项目、国家公益研究专项项目、中澳国际合作项目、以及其他省部级和地方横向项目70余项。发表学术论文300余篇，其中SCI、EI论文各90余篇，参编学术论著20余部，申报专利200余项。先后获国家科学技术进步二等奖2项，大禹水利科技奖特等奖（排名第一）1项，其他省部级奖励20余项；入选国家“万人计划”科技领军人才、“百千万人才工程”国家级人选、科技部“中青年科技领军人才”、“楚天学者”特聘教授、北京特聘教授，并荣获“中国青年科技奖”、全国“优秀科技工作者”、国家“有突出贡献的中青年专家”、水利“青年科技英才”、全国“青年岗位能手”、张光斗“优秀青年科技奖”、水利部直属机关“十佳”青年、中国水利水电科学研究院建院60周年“杰出青年”等多项荣誉称号。

　　陈小龙，三峡大学水利与环境学院2022级博士研究生在读，主要研究方向为鱼类行为模拟及轨迹预测。

　　The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊：向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者来自全球59个国家；已被151个国家作者引用；每期1/5-1/3通讯作者来自海外。目前有200位编委会成员，来自22个国家；50%编委来自海外(含39位各国院士)；领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ，ADS，Scopus，PubMed，ESCI，INSPEC，EI，中科院分区表(1区)等收录。2023年影响因子为33.2，2023年CiteScore为38.3。秉承“好文章，多宣传”理念，The Innovation在海内外各平台推广作者文章。