微风习习，白云辉映，昨日的连云港港格外忙碌。在超大型船舶靠离码头过程中，国内首艘具有自主知识产权的纯电动拖轮——“云港电拖一号”灵巧地在港区来往穿梭。自今年8月16日交付试运行以来，稳定在充电2小时可以续航助泊作业8小时，满足一天作业需求。

　　这是目前世界上装船动力锂电池容量最大、推进功率最高的新能源拖轮。由港口鸿云实业有限公司自主研发、自主建造，填补了国内多项空白。

　　在加速“双碳”进程的大背景下，制造港作电动拖轮只是迈出了港口绿色治理的第一步。未来，连云港港仍需在岸电推广、推进大气污染防治、优化运输组织方式等方面继续努力，向世界一流低碳港口迈进。

志在建造国内首艘纯电拖轮

　　拖轮是港口拖动驳船和协助大型货轮靠离码头的必备辅助船舶，船身小、牵引力大、操纵灵活。我国虽是港口大国，却不得不面对尴尬的现实：港作拖轮核心动力设备长期依赖进口，且常规拖轮都以柴油机为动力。

　　自2017年开始，港口控股集团轮驳分公司直属企业鸿云实业公司开启自主建造拖轮之路，打响“鸿云制造”品牌。2019年，轮驳分公司在全国率先提出开工建造首艘纯电拖轮的构想。

　　“4000马力纯电、全回转拖轮的建造，在国内是空白，无任何现成资料可供参考，寻找最好的动力电池技术研发团队是当务之急。”轮驳分公司副总经理谢传斌介绍，随后公司辗转联系到了中国船舶712研究所、中国船舶708研究所，一同参与研发建造。

　　“连云港港造电动拖轮是有先天优势的，而且得到了业界专家的认可。”港口控股集团工程技术部总经理胡永涛说，2011年连云港港在全国首次采用岸电技术，被交通运输部列为全国首个低碳示范港。近年来，连云港港积极推动岸电建设，目前已完成37个泊位的岸电建设布置，正好为实现纯电港作拖轮的建造梦想奠定了坚实的基础。

　　基于对“两山理念”的高度认同，无论是技术合作单位，还是行业主管单位，都拧成了一股绳。从技术支持上，712所、708所等给予了通力保障；从监造管理上，连云港海事局、中国船级社连云港办事处、武汉船舶规范所等给予鼎力支持。纯电拖轮的建造，形成了一个良好的内外部协作环境。

　　为了推动纯电拖轮的批准建造，连云港海事局及时成立课题组进行梳理研究，解决纯电动拖轮等效适用的技术法规依据等问题，为后续审图、建造和检验发证等工作铺平了道路。2020年9月24日，该轮成功获得交通运输部海事局的建造批文。

合力攻克两大核心难题

　　拖轮建造，涉及流体力学、动力学、航海、导航等诸多学科，综合科技含量很高。而纯电拖轮的船体设计，既要考虑节能问题，还要满足一定推力和航速要求。如何打造节能拖轮船型，以保证较长续航和持续作业时间？

　　在先后对连云港港既有十几艘港作拖轮数据进行认真分析、比较的基础上，鸿云技术团队用4种计算方法反复论证，不断修正数据。同时，与708所一起借助网络平台查阅、测绘国外相关节能船型，并与连云港港现有节能船型加强比对，最终在2020年上半年推出了船型设计图纸方案。为验证设计方案的科学合理性，团队还分析了港口近30年风况数据、近5年海况数据，并对船型开展多番仿真试验，终于敲定设计船型。

　　船体设计结束，下一个难题也是核心技术——动力又摆在了大家面前。

　　“如此大功率的纯电池动力船，我们还是第一次触及，船舶舱室设计、推进形式以及电池布局、安全性、稳定性等多重因素，都是必须统筹兼顾的重点。”708所海工部电气科副科长陈梦说。尤其是电池总储能达数兆瓦时，相当于几百辆汽车的电量，切实保证锂电池系统的安全性、稳定性显得尤为重要。

　　“我们集中了研究所的骨干力量，设计出了高安全级锂电池模块和锂电池管理系统，保证了系统的安全性。”陈梦介绍。至此，纯电拖轮的两大核心技术问题一一攻破。

　　“秉承‘以人为本’理念，并将‘安全、舒适、节能’要求融入建造过程。”港口控股集团总裁朱向阳多次现场查看建造进度，并对建造工程提出要求。

　　鉴于整个船体建造要分段进行、图纸要先行分别绘制的实际，鸿云实业引进了目前国内最先进的SPD4.0船体分段设计软件。这支“80后”设计团队迅速熟悉软件，快速完成船体分段施工图，并高效解决设计与实际建造中存在的误差等问题，确保了建造效率、质量。

　　锂电代替柴油机动力，新机舱与传统机舱完全不同。新机舱是否配员，无现行法律法规参照。为此，连云港海事局专题向交通运输部海事局汇报。交通运输部海事局特派专家现场研讨，并最终决定：“纯电动拖轮是新型船舶，可以就配员减免事项进行先行先试。”

　　今年7月底试航时，“云港电拖一号”实现了配员减免试点。

　　建设一流低碳港口还有很长的路要走

　　纯电拖轮，绿色低碳，如果大规模投用，对绿色低碳港口建设意义非凡。“如果纯电动拖轮在全国达到一定比例，对促进船舶节能减排、推广船舶使用岸电，以及推动‘双碳’目标的实现等，均具有十分重要的现实意义。”港口控股集团董事长丁锐表示。

　　据不完全统计，全国港口现有助泊拖轮超过700艘，每年消耗轻质燃油超过20万吨，每年排放碳氧化物超过60万吨、硫化物超过0.8万吨，相当于陆地约30万辆以上家用小汽车的排放量。

　　在保护中发展，在发展中保护。据测算，虽然纯电动拖轮的初始投资较常规拖轮高约25%，但由于油电价差和柴油机后期维护费高。从长期效应来看，纯电拖轮运营维护成本将大大降低，投资回收期约3至5年，具有较高的商业投资价值，推广意义重大。

　　“但是，纯电动拖轮存在的问题，跟纯电动车存在的问题是一样的。续航时间不够长，天冷了，掉电比较严重。”轮驳分公司副总经理陈红兵介绍，这种拖轮比较适合近海作业。

　　规模化推广绿色拖轮，只是连云港港建设绿色低碳港口的新尝试。虽然连云港港在建设绿色低碳港口方面起步最早，但经过多年发展，岸电利用率仍比较低，尤其是散货船，很少有用岸电系统的。究其原因，一些船方公司介绍，“岸电价格较高，船方用电可能比用油还贵，尤其是前段时间油价一直较低。”

　　此外，连云港港还需在推进大气污染防治、污水处理、优化运输组织方式等方面继续发力，争取早日跻身世界一流低碳港口。（□ 王文 杨开林 张新语 尹靓）