Bagaimana kapal feri listrik bekerja: di dalam dorongan baterai yang menggantikan kapal diesel

Kapal feri listrik beroperasi berdasarkan prinsip yang sama seperti mobil listrik: baterai besar menyimpan energi dan menyalurkannnya ke motor listrik yang memutar baling-baling atau thruster, tanpa mesin diesel yang terlibat selama operasi normal. Teknologi telah berkembang dari satu kapal percontohan Norwegia satu dekade lalu menjadi program pengadaan skala besar di Skotlandia, dengan Highland Council mengumumkan pada 2 Oktober 2026 bahwa telah secara resmi meluncurkan tender untuk kapal listrik baru menggantikan Corran Ferry melintasi Loch Linnhe, menurut pengumuman dewan itu sendiri.

Cara kerja sistem propulsi

Kasus referensi untuk teknologi ini adalah MF Ampere, dibangun oleh galangan kapal Norwegia Fjellstrand dan disampaikan pada Oktober 2014 kepada operator Norled, yang mulai beroperasi komersial pada Mei 2015 sebagai kapal feri mobil dan penumpang listrik pertama di dunia, menurut Ship Technology. Catamaran aluminium 80 meter membawa hingga 360 penumpang dan 120 mobil melintasi penyeberangan 5,7 km Sognefjord, melakukan sekitar 34 perjalanan sehari dengan kecepatan jelajah 10 knot.

Dua motor listrik onboard Ampere, masing-masing dengan kapasitas 450kW, ditenagai oleh paket baterai lithium-ion 1.000kWh yang beratnya sekitar 10 ton, menurut Ship Technology. Satu motor menggerakkan thruster Rolls-Royce Azipull yang dilengkapi dengan baling-baling propeller berkontrol pitch yang dapat berkibas, memungkinkan kapal feri melakukan manuver tanpa kemudi terpisah. Karena thruster dapat berputar, sistem yang sama menangani propulsi dan kemudi.

Baterai mengisi daya ulang selama kira-kira sepuluh menit yang diperlukan untuk memuat dan membongkar kendaraan di setiap dermaga. Siemens Energy, yang memasok paket propulsi, mengatakan jaringan listrik lokal terlalu lemah untuk mengirimkan energi sebanyak itu dalam jendela sesingkat itu, jadi Norled dan Siemens memasang baterai buffer di setiap stasiun pantai — unit 260kWh yang mengisi daya dari jaringan hidro dan dengan cepat melepaskan ke baterai onboard kapal feri selama berhenti.

Mengapa operator beralih dari diesel

Siemens Energy mengatakan model Ampere mengurangi biaya bahan bakar hingga 60% dibandingkan dengan kapal feri diesel setara dan bahwa retrofit baterai-hibrida pada kapal lain telah menghemat hingga 90% dalam konsumsi bahan bakar, emisi, dan biaya operasional. Perusahaan mengutip kasus terpisah, Bastø Electric, yang dijelaskan sebagai kapal feri mobil listrik sepenuhnya terbesar di dunia dan mengurangi emisi CO₂ sebesar 75% pada 2022. Juga merujuk pada studi Siemens Energy/Bellona yang memperkirakan bahwa elektrifikasi penuh armada feri di beberapa negara Eropa dapat mengurangi emisi di armada tersebut hampir setengahnya, menghemat perkiraan 800.000 ton CO₂ tahunan menggunakan teknologi yang tersedia saat ini.

Angkutan maritim secara keseluruhan menghasilkan sekitar 3% dari emisi gas rumah kaca global, dan Siemens Energy mencatat bahwa 81% dari kira-kira 91.000 kapal di armada dunia adalah kapal berukuran kecil atau menengah — kategori yang paling kapal feri ini jatuhkan dan segmen di mana propulsi listrik-baterai dianggap paling layak secara teknis dan ekonomis mengingat rute pendek dan tetap serta jendela pengisian daya yang dapat diprediksi.

Peluncuran skala armada Skotlandia

Pendekatan Ampere sejak itu telah diskalakan menjadi program pengadaan armada. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), badan yang memiliki kapal dan infrastruktur pelabuhan untuk jaringan feri yang dijalankan negara Skotlandia, menjalankan Program Penggantian Kapal Kecil yang mencakup tujuh kapal feri listrik 50 meter awal untuk rute pantai barat termasuk Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish dan Iona–Fionnphort, dengan tiga kapal lebih lanjut direncanakan untuk fase kedua, menurut publikasi industri Riviera Maritime Media, mengutip galangan kapal yang membangun kapal tersebut.

Masing-masing kapal feri ini dibangun dengan kapasitas baterai hampir 6 megawatt-jam menggunakan sel Corvus nickel-cobalt-aluminium, yang Riviera Maritime Media laporkan 30% lebih ringan daripada baterai lithium-iron-phosphate kapasitas setara — faktor signifikan mengingat batasan berat pada kapal kecil. CMAL mengatakan kapal dirancang untuk beroperasi hingga 14 jam sehari dan dapat sepenuhnya mengisi daya ulang di malam hari dalam waktu kurang dari 10 jam; pengiriman dijadwalkan dimulai di kuartal ketiga 2027 dan berlanjut dengan interval tiga hingga empat bulan melalui kuartal pertama 2029. CMAL saat ini menjalankan 17 kapal kecil di pantai barat, beberapa di antaranya mendekati akhir kehidupan layanan mereka, bersama tiga kapal feri hybrid diesel-listrik yang ada dibangun antara 2012 dan 2016.

Penggantian Corran Ferry

Penyeberangan Corran, salah satu rute kapal feri kapal tunggal tersibuk Skotlandia, saat ini dilayani oleh MV Corran, yang telah beroperasi sejak 2001, menurut penyiar STV. Highland Council mengatakan proyek penggantian didanai dengan £58 juta dari Inverness and Highland City-Region Deal, terdiri dari £28 juta dari Pemerintah Skotlandia yang dialokasikan untuk kapal listrik baru itu sendiri, £20 juta dari Pemerintah UK, dan £10 juta dari Highland Council untuk pekerjaan sisi darat seperti slipway dan infrastruktur pengisian daya.

Bekerja dengan CMAL, yang menyediakan keahlian teknis dan dukungan pengadaan, dewan meluncurkan tender kapal tunggal pada 2 Oktober 2026. Dewan mengatakan diharapkan dapat memenangkan kontrak konstruksi pada Maret 2027, dengan infrastruktur sisi darat selesai pada Juni 2027 dan peralatan pengisian daya berbasis pantai dipasang dan dikomisikan pada September 2028, sebelum kapal feri baru memasuki layanan pada awal 2029. Kapal baru akan menjadi desain roll-on/roll-off, dibangun dengan spesifikasi standar yang digunakan di seluruh Program Penggantian Kapal Kecil CMAL. STV melaporkan bahwa MV Corran yang ada akan disimpan sebagai kapal cadangan setelah kapal feri listrik baru mengambil alih rute.

Apa yang masih membatasi teknologi

Materi Siemens Energy dan laporan Riviera sama-sama menunjukkan kendala dasar yang sama: berat baterai relatif terhadap kapasitas bawa kapal, kekuatan jaringan listrik lokal di titik pengisian daya, dan kebutuhan akan putaran sangat cepat sehingga kapal feri dapat mengisi daya ulang dalam beberapa menit yang mereka habiskan untuk memuat penumpang dan kendaraan. Faktor-faktor ini menjelaskan mengapa propulsi listrik-baterai sejauh ini telah diterapkan terutama pada rute pendek dan tetap dengan jadwal yang dapat diprediksi — seperti penyeberangan fjord dan tautan antarpulau — daripada pada pelayaran laut terbuka yang panjang.