这是一个非常好的问题!答案是:轮船不是不用电力驱动,而是绝大多数远洋轮船不使用“纯电池电力”驱动。
现代轮船的动力系统是一个复杂的选择题,工程师们需要在功率、续航、成本、可靠性和效率之间找到最佳平衡,电力驱动(特别是混合动力)在轮船上应用得越来越广泛,但纯电池驱动目前只适用于特定场景。

下面我们来详细拆解一下为什么,以及轮船到底用什么动力。
轮船的主要动力来源是什么?
远洋轮船的主流动力是 内燃机,主要是以下两种:
- 柴油机:这是最主流、最常见的选择,超过90%的远洋货轮、集装箱船都使用大型低速柴油机,因为它热效率高、燃油经济性好、技术成熟可靠,非常适合长途、重载的运输任务。
- 重油/重质燃料油:远洋轮船为了降低成本,会燃烧一种被称为“重油”的廉价燃料,这种燃料是炼油厂剩下的残渣,粘度极高,几乎像沥青,必须加热才能使用,它的价格远低于汽车用的汽油或柴油,这是远洋航运能保持低成本的关键。
为什么纯电池电力驱动不适合远洋轮船?
虽然电动车在陆地上的成功让人对电动轮船充满期待,但轮船面临的挑战比汽车大得多:
a. 能量密度问题(核心原因)
这是最根本的限制,能量密度是指单位重量或单位体积所含的能量。

- 电池:目前最好的锂电池,其能量密度大约是 9 MJ/kg。
- 重油:其能量密度大约是 42 MJ/kg。
差距有多大? 重油是锂电池的 46倍以上!
这意味着,要达到同样的续航里程(比如绕地球半圈),轮船需要携带的电池重量将是燃油的几十倍,这会导致:
- 载货量锐减:船的重量和体积都给了电池,就没空间装货了,失去了商业价值。
- 船体结构无法承受:电池的重量会带来巨大的结构应力,需要加固船体,进一步增加成本和重量。
简单比喻: 这就像让你用一节小小的充电宝去驱动一辆需要一箱油才能跑长途的重型卡车,在目前的技术下是根本不现实的。
b. 功率需求问题
一艘巨大的集装箱船或油轮,其主机功率可以达到 8万到10万甚至更高千瓦(相当于10万-14万马力),要瞬间输出如此巨大的功率来推动万吨巨轮,目前的电池技术完全无法满足,而柴油机可以轻松实现这一点。

c. 充电和基础设施问题
远洋轮船在全球各大港口间穿梭,不可能像汽车一样方便地找到充电桩,港口需要建设大规模的充电设施,其电力供应本身就是一个巨大的工程,而加油则是一个成熟、快速的过程。
d. 安全和成本问题
巨量锂电池集中存放,存在火灾和热失控的风险,海上救援极其困难,为远洋轮船制造如此庞大的电池组,其成本将是天文数字。
那电力在轮船上扮演什么角色?
虽然纯电池驱动不主流,但电力在轮船上无处不在,并且正变得越来越重要,现代轮船主要有以下几种动力形式:
a. 电力推进系统
这其实是“柴油发电 + 电动机驱动螺旋桨”的模式,轮船上的柴油机不直接驱动螺旋桨,而是作为发电机,产生电力,再由电动机来驱动螺旋桨。
- 优点:
- 布置灵活:电动机可以放在船尾,节省船内空间,优化船体线型。
- 操控性好:可以实现多个螺旋桨的独立、反向控制,船舶机动性更强。
- 噪音低、振动小:改善了船员和海洋生物的生活环境。
- 便于未来升级:如果未来港口有电力供应,可以直接“插电”部分运行,减少燃油消耗。
这种系统在邮轮、科考船、军舰、破冰船等对舒适性和操控性要求高的船上非常普遍。
b. 混合动力系统
这是目前最前沿、发展最快的技术,它结合了传统燃油和电力,就像汽车的混动一样。
- 工作方式:通常由柴油机和电池/超级电容共同供电,在进出港、低速航行、停泊等工况下,可以使用电力驱动,实现“零排放”或“低排放”,在远洋高速航行时,则启动柴油机。
- 代表:许多现代渡轮、近海供应船、勘探船已经开始采用混合动力系统,一些公司也在尝试为远洋轮船开发混合动力系统。
c. 燃料电池
这是一种更清洁的电力技术,通过氢气、甲醇等燃料与氧气的化学反应直接产生电能,排放物只有水。
- 现状:目前主要用于小型、短途的船舶,如渡轮、观光船、内河货船等,因为它同样面临氢气储存、加注基础设施和成本高昂的问题,还无法用于远洋。
未来的发展方向是什么?
轮船的电动化是明确的趋势,但路径是渐进式的:
- 短期(已发生):电力推进和混合动力在中小型船舶和特定领域(如邮轮)普及。
- 中期(正在探索):开发更高效的氨燃料、甲醇燃料发动机,这些燃料更容易实现“零碳”或“低碳”,为混合动力系统配备更大容量的电池,优化港口和近海航行的排放。
- 长期(未来愿景):随着电池技术突破(如能量密度大幅提升)和全球“绿氢”产业链的成熟,纯电池驱动或氢燃料电池驱动的大型远洋轮船才有可能成为现实。
| 特性 | 纯电池驱动 | 传统柴油机 | 电力推进/混合动力 |
|---|---|---|---|
| 能量密度 | 极低,无法满足长途需求 | 极高,续航能力强 | 依赖柴油,电池辅助 |
| 功率输出 | 有限,无法满足巨轮需求 | 极高,动力强劲 | 电动机功率足够,柴油机提供总功率 |
| 排放 | 运行时零排放 | 排放大量温室气体和污染物 | 可实现近零排放(混合动力) |
| 适用场景 | 小型、短途船舶(渡轮、观光船) | 远洋货轮、油轮(绝对主流) | 邮轮、军舰、科考船、近海船舶 |
| 技术成熟度 | 较低,正在探索 | 非常成熟 | 日益成熟,是当前过渡方案 |
“轮船为什么不用电力驱动”这个问题的答案是:不是不用,而是目前的技术条件下,纯电力驱动无法满足远洋轮船对续航和动力的极端要求,但电力作为更清洁、更灵活的解决方案,正在通过电力推进和混合动力系统,逐步改变着航运业的未来。
