電動渡輪如何運作：用電池替代柴油船的內部機制

電動渡輪運用與電動汽車相同的基本原理：大型電池儲存能量並將其供應給驅動螺旋槳或推進器的電動馬達，正常運行中不涉及柴油發動機。該技術已從十年前的單艘挪威試點船發展到蘇格蘭的全艦隊採購項目，高地議會於2026年10月2日確認已正式啟動招標，用於購置一艘新的電動船舶替換Loch Linnhe上的科伦渡輪，根據議會自身公告。

推進系統如何運作

該技術的參考案例是MF Ampere號，由挪威船廠Fjellstrand建造，2014年10月交付給運營商Norled。該船於2015年5月開始商業運營，是世界上第一艘完全電動的汽車和乘客渡輪，根據《船舶技術》。這艘80米長的鋁製雙體船可搭載360名乘客和120輛汽車，橫跨松根峽灣的5.7公里距離，每天約34趟，巡航速度為10節。

Ampere號上兩台船載電動馬達各額定功率450千瓦，由重約10噸的1,000千瓦時鋰離子電池組供電，據《船舶技術》報道。一台馬達驅動勞斯萊斯Azipull推進器，該推進器配備羽叶可調螺旋槳，使渡輪無需單獨的舵即可操縱。由於推進器可旋轉，同一系統可同時處理推進和操舵。

電池在裝卸車輛的大約十分鐘內進行充電。提供推進系統的西門子能源公司表示，當地電網功率不足以在如此短的時間內輸送如此大量的能量，因此Norled公司和西門子公司在每個岸邊站點安裝了緩衝電池——260千瓦時的電池組從水電網充電，並在停靠期間快速放電到渡輪的船載電池中。

運營商為何轉向電力

西門子能源公司表示，Ampere型號與同等柴油渡輪相比燃料成本降低高達60%，而其他船舶上的電池混合動力改造節省了高達90%的燃料消耗、排放和運營成本。該公司引用了另一個案例，即Bastø Electric，將其稱為世界上最大的全電動汽車渡輪，並表示2022年二氧化碳排放量減少了75%。該公司還引用了西門子能源與Bellona的聯合研究，估計歐洲多國渡輪船隊的完全電動化可將這些船隊的排放量減少近一半，使用現有技術每年可節省約800,000噸二氧化碳。

海運業整體產生全球溫室氣體排放的約3%，西門子能源公司指出，全球約91,000艘船舶中的81%是小型或中型船舶——大多數這類渡輪都屬於此類別，也是考慮到短途固定路線和可預測的充電時間窗口，電池電力推進最具技術和經濟可行性的細分市場。

蘇格蘭的全艦隊推出

Ampere型號方法已被擴展為艦隊採購項目。擁有蘇格蘭國營渡輪網絡船舶和港口基礎設施的蘇格蘭海事資產有限公司(CMAL)正在運行《小型船舶替換項目》，涵蓋西海岸路線的七艘初期50米電動渡輪，包括Colintraive–Rhubodach、Lochaline–Fishnish和Iona–Fionnphort路線，第二階段還計劃建造三艘船舶，根據業界刊物《里維埃拉海事媒體》，該刊引用了建造這些船舶的船廠的說法。

這些渡輪中的每一艘都配備約6兆瓦時的電池容量，使用Corvus鎳鈷鋁電池芯，《里維埃拉海事媒體》報道稱其比同等容量的磷酸鐵鋰電池輕30%以上——考慮到小型船舶的重量限制，這是一個重要因素。CMAL表示這些船舶的設計運營時間為每天最多14小時，夜間可在10小時內完全充電；交付計劃於2027年第三季度開始，並以三至四個月的間隔繼續到2029年第一季度。CMAL目前在西海岸運營17艘小型船舶，其中幾艘接近使用壽命末期，此外還有三艘現有的混合柴油電動渡輪，分別建於2012年至2016年間。

科伦渡輪的替換

科伦渡口是蘇格蘭最繁忙的單船渡輪航線之一，目前由MV Corran號輪船運營，該船自2001年起運營，根據蘇格蘭電視公司(STV)。高地議會表示，該替換項目由《因弗內斯和高地城市區域協議》的5,800萬英鎊資金支持，其中包括蘇格蘭政府專款用於新電動船舶的2,800萬英鎊、英國政府的2,000萬英鎊，以及高地議會為陸上工程（如船台和充電基礎設施）提供的1,000萬英鎊。

與提供技術專業知識和採購支持的CMAL合作，議會於2026年10月2日啟動了單船招標。議會表示預期於2027年3月授予建造合同，陸上基礎設施於2027年6月完成，岸基充電設備於2028年9月安裝並投入使用，新渡輪預計於2029年初投入運營。新船舶將採用滾裝式設計，按CMAL《小型船舶替換項目》採用的標準規格建造。蘇格蘭電視公司(STV)報道稱，一旦新電動渡輪接管該航線，現有的MV Corran號將被保留作為備用船舶。

該技術仍面臨的限制

西門子能源公司的資料和里維埃拉報告均指出相同的根本制約因素：電池重量相對於船舶運載能力、充電點當地電網強度，以及需要極快的周轉速度，以便渡輪能在裝卸乘客和車輛的幾分鐘內重新充電。這些因素解釋了為何電池電力推進至今主要被部署於預定時間表的短途固定航線——例如峽灣渡口和島嶼間連接——而非長距離公海航行。