電動ボート
電気ボートは、船上のバッテリーパック、ソーラーパネル、または発電機から電力を供給される電気モーターによって駆動される動力付き船舶です。[ 1 ]
大多数の水上船舶はディーゼルエンジンで動いており、帆走やガソリンエンジンも人気があるが、電気で動くボートは120年以上も使われている。電気ボートは1880年代[ 2 ]から1920年代に内燃機関が主流になるまで非常に人気があった。1970年代のエネルギー危機以来、特により効率的な太陽電池が利用できるようになり、初めて帆船のように理論上無限の航続距離を持つモーターボートが可能になったことで、電気ボートへの関心は着実に高まっている。最初の実用的なソーラーボートは1975年にイギリスで建造されたとみられる[ 3 ]。環境に優しい技術だけを使って世界一周旅行（パナマ運河通過を含む）を成し遂げた最初の電気帆船は、EcoSailingProjectである。
化石燃料ボートから電気ボートへの移行による主なメリットの一つは、環境への配慮に加え、運用コストの低さです。ディーゼルと電気の差は、それぞれの地域の燃料費と送電網のコストに依存しますが、インドのような地域では10倍にもなる可能性があります。[ 4 ]
歴史
早い
初期の電気ボートは、 1839年にロシアのサンクトペテルブルクでドイツ人発明家モーリッツ・フォン・ヤコビによって開発されました。全長24フィート（7.3メートル）のボートで、14人の乗客を乗せ、時速3マイル（4.8キロメートル）で航行しました。ネヴァ川でロシア皇帝ニコライ1世に実演され、成功を収めました。
黄金時代
電気ボートが実用化されるまでには、バッテリーとモーターの開発に30年以上かかりました。この推進方法は、ガソリン駆動の船外機が主流となった1880年から1920年頃にかけて黄金時代を迎えました。フランスの電気技師、ギュスターヴ・トゥルーヴェは1880年に小型電気モーターの特許を取得しました。彼は当初、モーターで外輪を駆動し、ボートを水上で推進できると考え、後にプロペラの使用を主張しました。
オーストリアから英国に移住したアンソニー・レッケンツァウンは、初の実用的な電気ボートの開発に尽力した。電力貯蔵会社の技師として働きながら、彼は様々な形態の電気牽引に関する独創的で先駆的な研究を数多く行った。1882年、彼は蓄電池で駆動する初の重要な電気ランチを設計し、そのボートをエレクトリシティと名付けた。[ 5 ]そのボートは鋼鉄製の船体を持っていた。[ 6 ]全長約26フィート(7.9m)、全幅は約5フィート(1.5m)、喫水は約2フィート(610mm)だった。直径22インチ(560mm)のプロペラを装備していた。[ 7 ]バッテリーと電気機器は座席エリアの下に隠されており、乗客の宿泊スペースを広げていた。この船は6時間航行でき、平均時速8マイルで航行することができた。[ 6 ]
モーリッツ・イミッシュは1882年、第7代アルベマール伯爵ウィリアム・ケッペルと共同で、電気モーターの輸送への応用を専門とする会社を設立した。同社は、電気ランチ部門の開発担当マネージャーとしてマグナス・フォルクを雇用した。1888年にランダン・スキフで始まった12か月の実験作業の後、同社は電気装置を備えた船体の建造を委託した。1880年代には、世界初の有料電気ランチと一連の電気充電ステーションがテムズ川沿いに設立された。1893年のテムズ川観光地図には、キュー（ストランド・オン・ザ・グリーン）とレディング（キャバーシャム）の間に8つの「電気ランチ用充電ステーション」が示されている。[ 2 ]同社はプラッツ・アイヨットと呼ばれる島に本社を構えた。
1889年から第一次世界大戦直前まで、ボートシーズンとレガッタでは静かな電気ボートが川を上流と下流へ進んでいました。[ 8 ]
同社の電動ランチは、富裕層の間で川沿いの交通手段として広く利用されていました。豪華な船はチーク材やマホガニー材で建造され、ステンドグラスの窓、シルクのカーテン、ベルベットのクッションなど、豪華な内装が施されていました。1898年、ウィリアム・サージェントはイミッシュの会社から、リーズ市議会のためにラウンドヘイ・パーク湖で使用するメアリー・ゴードン号の建造を依頼されました。この船は今も現存しており、現在修復中です。[ 9 ]この全長70フィートの豪華な遊覧船は、最大75人の乗客を快適に運ぶことができました。ランチは他の地域にも輸出され、湖水地方や世界中で使用されました。
1893年のシカゴ万国博覧会では、アンソニー・レッケンザウンの研究から開発された55隻のボートが100万人以上の乗客を運びました。[ 10 ] [ 11 ]電気ボートは、内燃機関の出現によりほとんどの用途から駆逐される前の1890年から1920年頃にかけて人気を博しました。
この時代における電気船のほとんどは、蒸気が唯一の動力源であった時代に、潮汐のない水域を航行する小型の客船であった。
衰退
ガソリン駆動の船外機の登場により、1920年代以降、ボートにおける電力の使用は減少しました。しかし、20世紀初頭から現在に至るまで、いくつかの状況では電気ボートの使用が続いています。その一つが、ドイツ南東部ベルヒテスガーデン近郊のケーニヒス湖です。この湖は環境的に非常に敏感であると考えられており、1909年以来、蒸気船とモーターボートは禁止されています。その代わりに、バイエリッシェ・ゼーンシフファールト社とその前身企業は、電気ボートの艦隊を運航し、湖で公共の旅客サービスを提供しています。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
最初の電気で動く潜水艦は1890年代に建造され、1888年に進水したスペインのペラル潜水艦などがその例です。 [ 15 ]それ以来、潜水艦の水中動力源としてほぼ独占的に電力が使われてきました（伝統的にバッテリー）。ただし、1928年にアメリカ海軍がディーゼル電気伝動装置を開発するまでは、水上ではプロペラを直接動かすためにディーゼルが使用されていました。ディーゼル電気伝動装置では、プロペラは常に電気モーターで駆動され、潜水中はバッテリーから、浮上中はディーゼル発電機から電力が供給されていました。
燃料と電気を組み合わせた推進力（ディーゼル電気またはガス複合推進力、または CODLOG）の使用は、長年にわたって徐々に拡大され、クイーン・メリー 2 号などの一部の現代の定期船では、ディーゼルおよびガスタービンエンジンで駆動する電気モーターのみを実際の推進力として使用しています。利点としては、燃料エンジンを常に最適速度で稼働できること、電気モーターを360° 回転可能なポッドに搭載して操縦性を向上させることができることが挙げられます。これは実際には電気ボートではなく、第一次世界大戦以来潜水艦で使用されているディーゼルまたは電気推進に似た、ディーゼル電気またはタービン電気推進の変種であることに注意してください。
ルネッサンス
1968年にカリフォルニアのダフィー・エレクトリック・ボート社が小型電動艇の大量生産を開始するまで、トローリングモーターとしての船外機の使用を除いて、ボートの動力源として電気のみを使用することは停滞していた。1982年に電気ボート協会が設立され、太陽光発電ボートが登場し始めた。[ 16 ]摩擦を減らして航続距離を延ばすために、一部のボートでは水中翼が使用されている。[ 17 ] 2024年3月に進水したeWolfタグボートは、6.2メガワット時の主推進バッテリーと2つの電動ドライブを備えており、港のディーゼルタグボートよりも強力である。[ 18 ]
フェリー
2023年には、インドで都市交通手段として電動ハイブリッドボートが広く導入され始め、河川などの水路を利用することで地下鉄システムを補完する形となりました。コーチン・ウォーター・メトロは、電動フェリーを導入した最初のプロジェクトでした。その船隊は78隻の電動ボートで構成されており、すべてコーチン造船所で建造されました。[ 19 ]各船の乗客定員は約100名で、最大10ノットの速度で航行できます。[ 20 ] 300kWの充電器を使用しており、15分以内にボートを充電できます。[ 21 ]
コーチ・ウォーターメトロの成功を受けて、このモデルはインドの他の都市にも導入されました。2025年現在、パトナとアヨーディヤーで同様の電気フェリーサービスが運行されており、インドの21都市でプロジェクトが進行中です。[ 22 ] [ 23 ]
インキャット・タスマニア社のチャイナ・ゾリラ・フェリーは、南米でフェリーとして運航される予定で、1便あたり2,100人と225台の車を輸送します。40メガワット時のバッテリーを搭載し、12列のバッテリーアレイ（各アレイ418モジュール、総重量250トン）で構成されています。バッテリーは各モジュールにファンを備えた空冷式です。バッテリーは、永久磁石電動モーターで駆動する8つの軸流式ウォータージェットに電力を供給します。本船は90分間の充電が可能です。充電時間は40分（60メガワット時）を予定しています。[ 24 ]
コンポーネント
あらゆる電動ボートの駆動システムの主要コンポーネントは、どの場合でも似ており、あらゆる電気自動車で利用できるオプションと似ています。
充電器
バッテリーバンクの電気エネルギーは、太陽などの何らかのソースから取得する必要があります。
- 主電源充電器があれば、陸上電源が利用可能な場合にボートを充電できます。陸上発電所は、一般的な船舶用ディーゼルエンジンや船外機よりもはるかに厳しい環境規制の対象となります。グリーン電力を購入することで、持続可能または再生可能エネルギーを使用して電動ボートを運航することが可能になります。大型船舶の場合、電力網の供給能力を超える短期的な電力を供給するために、陸上バッテリーが必要になる場合があります。
- ソーラーパネルは、船のデッキ、キャビンの屋根、あるいはオーニングなど、適切な場所に組み込むことができます。一部のソーラーパネル（太陽光発電アレイ）は、わずかに湾曲した面にも取り付けられるほど柔軟性があり、特殊な形状やサイズで注文することも可能です。とはいえ、1平方メートルあたりのエネルギー出力は、重くて硬い単結晶タイプの方が効率的です。ソーラーパネルは太陽に直角に向けられていないと効率が急激に低下するため、航行中に何らかの方法でアレイを傾けることが非常に有効です。
- 牽引式発電機は長距離クルージングヨットでは一般的で、帆走時に大量の電力を生成できます。電動ボートに帆もあり、深海（約 15 メートルまたは 50 フィートより深い）で使用される場合、牽引式発電機は航行中にバッテリー充電を蓄積するのに役立ちます（電気推進中にこのような発電機を牽引しても意味がありません。発電機からの余分な抵抗により、生成される電気よりも多くの電気が無駄になるからです）。一部の電力システムでは、航行中に駆動モーターを介して充電するためにフリーホイール駆動プロペラを使用しますが、このシステムはプロペラとギアの設計を含め、両方の機能に対して最適化することはできません。牽引式発電機のより効率的なタービンでエネルギーを集めている間は、ロックオフまたはフェザリングした方がよい場合があります。
- 風力タービンはクルージングヨットでは一般的であり、電動ボートにも非常に適しています。特に強風時には、回転するブレードの安全に関する考慮事項があります。ドック、土手、桟橋に接岸しているときなど、どのような状況でもタービンをすべての乗客と乗組員の邪魔にならないように設置できるほど、ボートが十分に大きいことが重要です。また、ボートが十分に大きく、安定していることも重要です。これにより、ポールまたはマストにタービンを設置することで生じる上部の障害が、強風や暴風の中での安定性を損なわないようにします。十分な大きさの風力発電機があれば、完全な風力発電の電動ボートを作ることができます。そのようなボートはまだ知られていませんが、機械式の風力タービンを動力源とするボートはいくつか存在します。
- ハイブリッド電気ボートでは、ボートに内燃機関が搭載されている場合、オルタネーターが航行中に十分な電力を供給します。2つの方式が採用されています。内燃機関と電気モーターの両方が駆動装置に接続されている方式（パラレルハイブリッド）と、内燃機関が蓄電池の充電のみを行う発電機を駆動する方式（シリーズハイブリッド）です。
いずれの場合も、充電レギュレータが必要です。これにより、電力が利用可能なときにバッテリーが過熱や内部損傷を起こすことなく、安全な最大速度で充電され、満充電に近づいても過充電にならないことが保証されます。
充電の代替手段として、港湾内でバッテリーを交換する方法があります。この方法の利点は、出航前に充電が完了するまで待つ必要がないことです。この方法により、港湾内で時間制限なく充電できるため、スケジュールが厳しい船舶やフェリーの電動化が可能になる可能性があります。[ 25 ]
バッテリーバンク
近年、バッテリー技術は大きく進歩しており、今後もさらなる進歩が期待されます。
- 2012年頃から電気自動車向けに大量生産される大型のリチウムイオン電池が登場するまでは、鉛蓄電池は依然として最も現実的な選択肢でした。ディープサイクルの「トラクション」バッテリーが当然の選択です。これらは重くてかさばりますが、交換対象となるディーゼルエンジン、タンク、その他の部品と比べるとそれほど大きくはありません。バッテリーは船体の低い位置、中央にしっかりと固定する必要があります。いかなる状況下でも動かないようにすることが不可欠です。転覆した場合には強酸が漏れる危険性がないため、注意が必要です。爆発性の水素ガスと酸素ガスを排出することも必要です。一般的な鉛蓄電池には、蒸留水を常に満たしておく必要があります。
- 制御弁式鉛蓄電池（VRLA）は、通常、密閉型鉛蓄電池、ゲルバッテリー、またはAGMバッテリーとも呼ばれ、液漏れのリスクを最小限に抑え、ガスは過充電時にのみ排出されます。これらのバッテリーは、水を補充する必要がなく、通常は補充の必要がないため、メンテナンスは最小限で済みます。
- ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、その他の電池も入手可能になりつつありますが、依然として高価です。これらは現在、ドリルやドライバーなどの充電式ハンドツールで一般的に使用されている種類の電池ですが、この分野では比較的新しいものです。鉛蓄電池に適したものとは異なる充電コントローラーが必要です。
- ここで言うリチウムイオンとは、通常、リン酸鉄リチウム電池を指します。他のリチウムイオン電池よりも重量はあるものの、船舶用途ではより安全です。高価ではありますが、1日10～12時間運航するフェリーのように、信頼性と耐久性が求められる用途では最適な選択肢です。寿命もはるかに長く、ライフサイクルは5～7年です。
- 燃料電池やフロー電池は、今後大きなメリットをもたらす可能性があります。しかしながら、現在（2017年）では依然として高価であり、専門的な機器と知識が必要です。
様々なバッテリー化学組成の中で、急速充電（LTO、NMCなど）と低速充電（LFP）のどちらを選択するかは、資本支出（CAPEX）、運用費用（OPEX）、総所有コスト（TCO）を考慮した経済分析によって決定されます。高速充電や重量増加による断続的な充電でより多くのエネルギーが必要となる場合、急速充電バッテリーの方が経済的であることが分かっています。[ 4 ]
バッテリーバンクの容量は、ボートの電力航続距離を決定します。モーター速度も航続距離に影響します。低速では、船体を動かすのに必要なエネルギーに大きな違いが生じる可能性があります。航続距離に影響を与えるその他の要因としては、海況、海流、風圧、そして航行中に回収できる電力（例えば、直射日光下でのソーラーパネル）などがあります。風が強いときに風力タービンを稼働させると航続距離は長くなりますが、どんな風でもモーターセーリングをすれば、さらに航続距離は長くなります。
スピードコントローラー
ボートを操作しやすく、かつ容易に前進・停止・後進できるスピードコントローラーが必要です。このコントローラーは効率性、つまりどの速度でも発熱したりエネルギーを無駄にしたりしないことが求められます。また、最大負荷状態でも流れ得る最大電流に耐えられることも重要です。最も一般的なスピードコントローラーの一つは、パルス幅変調（PWM）方式です。PWMコントローラーは、モーターに高周波の電力パルスを送ります。必要な電力が増えるほど、パルスの持続時間は長くなります。
電気モーター
多種多様な電動モーター技術が利用されています。従来型の界磁巻DCモーターは、過去も現在も使用されています。今日では多くの船舶で軽量の永久磁石DCモーターが使用されています。どちらのタイプも、速度を電子的に制御できるという利点があり、必ずしもそうする必要はありません。一部の船舶では、ACモーターや永久磁石ブラシレスモーターが使用されています。これらのモーターの利点は、摩耗や故障の恐れがある整流子がないことと、電流値が低いためケーブルを細くできることです。欠点は、必要な電子制御装置に完全に依存することと、通常は高電圧であるため、高い絶縁基準が必要となることです。
ドライブトレイン
従来のボートは、ベアリングとシールを備えたプロペラシャフトを介してプロペラを駆動する船内モーターを使用しています。より大型で効率の高いプロペラを使用できるように、多くの場合、減速ギアが組み込まれています。これには、従来のギアボックス、同軸遊星歯車、またはベルトやチェーンによるトランスミッションが含まれます。ギアリングに伴う損失は避けられないため、多くの駆動装置では低速で高トルクのモーターを使用することで損失をなくしています。電動モーターはプロペラと共にポッドに収納され、船体外に固定される（セイルドライブ）か、船外機に固定される（船外モーター）場合があります。
種類
電気ボートには、他の推進方法のボートと同じくらい多くの種類がありますが、いくつかの種類はさまざまな理由で重要です。
- メアリー・ゴードン・エレクトリック・ボートのような、歴史的かつ復元された電気ボートが存在し、関係者にとっては重要なプロジェクトとなることがよくあります。
- 航続距離の不安は、ボートの電動推進を検討している人にとってよくある懸念事項です。2018年、リギング・ドクター社の乗組員はウィズダム号に乗船し、電動モーターで大西洋を横断しました。[ 26 ]
- 運河、川、湖を航行するボート。電動ボートは、航続距離と性能が限られているモデルがほとんどですが、主に内陸水路で使用されます。内陸水路では、局所的な汚染が全くないことが大きな利点となります。電動駆動は、内陸水路を航行するヨットの補助推進装置としても利用できます。
- 電動船外機とトローリングモーターは、ここ数年で100米ドル程度から数千米ドルまでの価格帯で販売されています。これらは船底に外部バッテリーを搭載する必要がありますが、それ以外は実用的な一体型製品です。市販されている電動船外機のほとんどは、カスタムドライブほど効率は高くありませんが、内水路漁師など、本来の用途に合わせて最適化されています。静音性に優れ、水や空気を汚染しないため、魚や鳥などの野生生物を驚かせたり、傷つけたりすることもありません。最新の防水バッテリーパックと組み合わせることで、電動船外機はヨットテンダーボートやその他の沿岸遊覧船にも最適です。
- 電動パーソナルウォータークラフトは、 2022年にタイガが初の市販電動ジェットスキー「オルカ」を発売したことで、本格的に商業化されました。これらのウォータークラフトは、防水性に優れた高出力内蔵バッテリーシステムを搭載し、ジェット推進力によって高速で航行します。電動パーソナルウォータークラフトの最も初期の成功例は、米国のELAQUA Marine社によるものです。[ 27 ]
- クルージングヨットには通常補助エンジンが搭載されており、その主な用途は2つあります。1つは、風が弱い場合や逆風の時に、海上で力強く前進したり、モーターセーリングを行ったりすることです。もう1つは、港湾内で、混雑した狭いマリーナや港湾内の狭いバースに船を移動させる必要がある際に、最後の10分程度の推進力を確保することです。微風や穏やかな海面でゆっくりとモーターで進むのに必要なパワーは小さいですが、電気推進は長時間の全力でのクルージングには適していません。後者の場合、電気駆動は細かく制御でき、短時間で大きなパワーを供給できるため、理想的です。
- 電動パフォーマンスボートは業界で成長分野であり、Voltari Electricなどの企業は2022年に260Eパフォーマンスモデルを発売するほか、政府仕様の軍用仕様であるPatrolシリーズボートも発売する予定です。パフォーマンス電動ボートは、同クラスの内燃機関ボートに匹敵する性能を備えており、運河、川、湖用のボートとは異なり、航続距離の延長、オフショアスタイルの船体、そしてカーボンファイバーなどの高級素材で製造されています。さらに、高級電動ボートは、多くの性能基準の向上と高品質な機能を備えています。X -ShoreやArc Boatsなどの企業は、2020年以降、大幅に性能が向上し、より手頃な価格の電動ボートを開発しています。
| Ampereの公式ビデオ | |
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 YouTubeの動画 | |
| NorLedによるYouTube動画 | |
| YouTubeで充電と吸引ドッキング |
- 商用フェリー：ノルウェー初のバッテリー電気フェリーはMV Ampere [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]で、乗用車120台とトラック12台を積載できる。2016年11月時点で10万6000 km運航している。バッテリーの容量は1MWhだが、9分間の充電時間では足りない場合があり、バッテリー容量の増強が予定されている。ノルウェーは他にも複数の電気フェリープロジェクトを計画している。[ 31 ]シーメンスは運用データに基づき、ライフサイクル分析で、ノルウェーの112のディーゼルフェリー航路のうち61航路を電気フェリーに置き換えることが可能で、投資回収期間は5年と結論付けている。この分析には、充電器や送電網などの付帯費用も含まれている。[ 32 ]
- フィンランドでは、アウラ川を渡ってアボへ向かうトゥルク市の歴史あるフェリー「Föri」が、2017年4月に全電気推進に転換されました。この船は1904年に薪を燃料とする蒸気フェリーとして就航し、1955年にディーゼル機関に転換されました。現在はバッテリー電源で、徒歩および自転車の乗客向けに毎日午前6時15分から深夜まで連続運航を行っています。充電は夜間に行われます。[ 33 ]
- インド初のソーラーフェリーは、太陽光とリチウム電池によるグリッド充電で動く75人乗りの船で、2017年にサービスを開始しました。[ 37 ]消費予測に基づくと、投資回収期間は3年です。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]
- 一部のフェリーではパンタグラフを使用して停泊中に船内バッテリーを充電することができる。[ 41 ]
- ディーゼル・電気ハイブリッド：ディーゼル補助装置の3つ目の潜在的な用途は、真夜中に岸から遠く離れた場所で、あるいは数日間の船上生活の後に停泊中に、突然バッテリーの電力が消耗し始めた場合に、バッテリーを充電することです。このような用途が予想される場合、おそらく大型のクルージングヨットであれば、ディーゼルと電気を組み合わせたソリューションを最初から設計することができます。ディーゼルエンジンは主にバッテリーバンクの充電を目的として設置され、電気モーターは推進力として設置されます。長距離のモーター走行では、ディーゼルの電力が最初に電気に変換され、次に運動に変換されるため、効率が若干低下しますが、風力、帆、太陽光で充電されたバッテリーを操縦やディーゼルを始動させない短距離走行に使用するたびに、バランスの取れた節約が行われます。必要に応じてディーゼルを純粋な発電機として始動できる柔軟性があります。主な損失は重量と設置コストだが、大型のクルージングボートでは毎日何時間も大型ディーゼルエンジンを稼働させて停泊することもあるため、他の時間帯に節約できる燃料と比べればそれほど大きな問題にはならない。一例として、漁船セルファ・エルマックス1099がある。[ 44 ] 135 kWhのバッテリーと80 kWのディーゼル発電機を搭載している。[ 45 ] LNGを燃料とする補給船は2016年に運航を開始し、653 kWh/1600 kWのバッテリーを動的ポジショニング時の予備機として利用することで、15～30%の燃料を節約している。[ 46 ]
- 太陽光発電：直接太陽エネルギーで推進するボートは、海洋ソーラービークルです。利用可能な太陽光はほとんどの場合、太陽電池によって電気に変換され、一時的に蓄電池に蓄えられ、電動モーターを介してプロペラを駆動するために使用されます。電力レベルは通常、数百ワットから数キロワットの範囲です。太陽光発電ボートは1985年頃に知られるようになり、1995年には最初の商用ソーラー旅客ボートが登場しました。[ 47 ]太陽光発電ボートは海上で効果的に使用されています。大西洋の最初の横断は、2006/2007年の冬にソーラーカタマランSun21によって達成されました。[ 48 ] [ 49 ] （太陽光発電ボートの一覧も参照）
有線電動ボート
トロリーボートは、電線を介して電力を受け取る電気ボートの特殊なカテゴリーです。これには、1本または2本の電線を水上に固定し、ボートがそれらに接触することで電流を引き出す架空電線を使用するか、防水テザーケーブルを使用してボートを陸地に接続する方法があります。架空電線が1本の場合、電気回路は水自体によって閉じられるため、抵抗が大きくなり、電極が腐食する可能性があります。架空電線が2本の場合、電流を水に流す必要はありませんが、2本の電線が接触すると短絡するため、構造が複雑になります。
当然のことながら、船はワイヤー、つまり係留点の近くに留まらなければならないため、操縦性は制限されます。しかし、フェリーや狭い運河では、これは問題になりません。ドイツのシュトラウスベルクにあるシュトラウスゼー・フェリーがその一例です。このフェリーは370メートルの航路を湖を横断し、1本の架空電線から170ボルトの電力供給を受けています。スウェーデンのカステレット・フェリーは、幅200メートル（660フィート）の航路を、係留点の反対側のターミナルに停泊した際に海底まで降ろされる水中係留電源ケーブルを使用して横断しています。
マルヌ＝ライン運河のモーヴァージュトンネルでは、双極架空線から電気タグボートに直流600Vが供給され、水中チェーンに沿って複数の船舶が4877mのトンネル内を牽引します。これにより、トンネル内にディーゼル排気ガスが蓄積するのを防ぎます。もう一つの例は、ベルリンの南西17kmに位置するクラインマックノーヴァー湖にあった実験的な電気タグボート「テルトウ」です。この船は1903年から1910年まで使用され、トロリーバスの集電柱を模したポールが設置されていました。
汚染と内包エネルギー
ボートの部品はすべて製造され、最終的には廃棄されます。ボートの寿命の過程では、ある程度の汚染や他のエネルギー源の使用は避けられません。電気推進ボートも例外ではありません。電気推進の使用によってもたらされる地球環境へのメリットは、ボートの寿命、つまり長年に渡る使用期間中に顕著に現れます。そして、これらのメリットは、ボートが使用される繊細で美しい環境において最も直接的に実感できるのです。
2016年にノルウェーで行われたライフサイクル研究では、電気フェリーとハイブリッドオフショア供給船は、リチウムイオン電池の生産による環境影響を2ヶ月以内に相殺すると述べられています。[ 50 ]
歴史的な議論
2010年5月、英国のクラシックボート誌は「電動ボート論争」と題する賛否両論の記事を掲載した。当時、鉛蓄電池がバッテリー市場を席巻し、化石燃料が英国の電力システムを支配していた。ジェイミー・キャンベルは4つの主な論点で電動ボートに反対したが、電動ボート協会のケビン・デスモンドとイアン・ラターはこれを退けた。ジェイミー・キャンベルは、電気推進はシーガル船外機と同様に水上で正当化できないと主張し、木製の帆船や手漕ぎボートを「レクリエーションボートとしては、はるかに環境に配慮した再生可能な選択肢」として提案した。
電力生産
キャンベル氏は、電気ボートが汚染物質を排出しないことは「ニムビー主義の臭いがする」と主張し、「排出物はすべて他人の家の裏庭で行われる」ため、充電ポイントの設置には数マイルもの生息地の掘削が必要になる可能性があると指摘する。デズモンド氏は、充電式バッテリーが（船上で太陽光発電や風力発電で充電していない場合は）発電所から電力を得ていることは間違いないが、騒音の大きい内燃機関ボートはさらに遠くから燃料を得ており、電力ケーブルを設置すればガソリンスタンドよりも環境への影響は少ないと反論する。ラター氏は、電気ボートは「ベースロード」と呼ばれる夜間の充電方式を採用する傾向があると指摘する。
効率
充電/放電サイクルと電力から動力への変換にはロスがあるものの、ラッター氏は、ほとんどの電動ボートは一般的な最高河川速度である時速5マイル（8km/h）で巡航するのに約1.5kWまたは2馬力しか必要としないと指摘しています。30馬力（22kW）のガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンでわずか2馬力（1.5kW）しか出力しないのは、はるかに効率が悪いとしています。キャンベル氏は、重いバッテリーには「耐荷重性の高い船体」が必要で、「不安定で航海に適さない船体」になると述べていますが、デズモンド氏は、電動ボート愛好家は、川岸への負担が少ない、効率が高く、船体の傾斜が少ない形状を好む傾向があると指摘しています。
汚染
キャンベル氏は、ボートが沈没した際に「従来型」バッテリーが水中に排出する汚染物質について論じているが、デズモンド氏は、電気ボートは他の種類のボートと比べて沈没リスクが高いわけではないと述べ、内燃機関ボートが沈没する際には燃料、エンジンオイル、冷却剤添加剤の漏れは避けられないと指摘している。ラター氏は、通常の使用状況におけるディーゼルエンジンの湿式排気ガスから排出される「非常に厄介な汚染物質の混合物」を指摘している。
バッテリー製造
キャンベル氏は「バッテリー製造にはあらゆる種類の有害化学物質が関係している」と述べているが、ラッター氏はそれらを「鉛と硫酸、そして微量金属を少量含んだ簡素なプラスチック製の箱」と表現し、その寿命は10～12年としている。デズモンド氏によると、米国では鉛蓄電池のリサイクル率が98%であり、バッテリー業界と鉛製錬業界は世界で最も厳しい汚染規制基準のいくつかを遵守しているという。
記事では、英国環境庁とブローズ・オーソリティが電動ボート利用者に25%と30%の割引を提供していること、そしてバッテリー駆動の車両はガソリン車に比べて二酸化炭素排出量が5分の3しかないことなどが言及されている。太陽光や風力発電を利用しない場合、1日のクルージング後の充電コストは通常1.50ポンドとされている。[ 51 ]
ソーラー船
最初の旅客用太陽熱船は1995年にスイスでソリフルール号（上写真）として登場し、停泊中に送電網に接続することで、年間平均で消費量を上回るエネルギーを電力網に供給した最初の太陽熱船でもありました。[ 52 ]
2010年には、全長35メートル、幅26メートルの双胴船型ヨット「トゥラノール・プラネットソーラー」が発表されました。このヨットは537平方メートルのソーラーパネルを搭載し、2012年5月4日にモナコで60,023キロメートル（37,297マイル）の地球一周航海を完了しました。585日間の航海で28カ国を訪問し、化石燃料を一切使用しませんでした。これは、これまでに建造された最大のソーラー発電ヨットです。[ 53 ]
インド初のソーラーフェリー「アディティア号」は、75人乗りで、太陽光発電のみで稼働する船で、現在建造中である。2016年半ばの完成が予定されている。[ 38 ]
日本最大の海運会社である日本郵船と新日本石油は、トヨタ自動車が使用する6万トンの自動車運搬船に40キロワットの発電能力を持つ太陽光パネルを設置すると発表した。[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
モナコのヨット会社Wallyは、大邸宅とスーパーヨットのどちらを買うか迷っている億万長者向けに設計された「ギガヨット」を発表しました。[ 57 ] Why 58 x 38は、900平方メートルのソーラーパネルによって150kWの電力を発電し、ディーゼル電気モーターとオプションのスカイセイルを補助することで、 12ノットで12,000マイルの自律航行が可能になるように設計されています。[ 58 ]
バッテリー電気船のリスト
| 営業年度 | 名前 | 国 | バッテリーエネルギーMWh | 充電電力MW | 充電器の種類 | 注記 /参照 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2015 | MV アンペア | ノルウェー | 1 | 1.2 | 重力プラグパンタグラフ | 車・旅客フェリー[ 59 ] [ 60 ] |
| 2016 | MS フィヨルドのビジョン | アウルランズフィヨルド、ノルウェー | 1.8 | 0.9 | 重力プラグ | 炭素繊維ハイブリッド電気双胴船観光船（最高速度19.5ノット）[ 61 ] |
| 2017 | アディティア | インド | 0.05 | 0.03 | マニュアル | 75人乗りソーラーフェリー[ 62 ] |
| 2017 | MF ティコ・ブラーエ | デンマーク/スウェーデン | 4.16 | 11 | ロボットプラグ | HHフェリー航路[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] |
| 2017 | MFオーロラ | デンマーク/スウェーデン | 4.16 | 11 | ロボットプラグ | HHフェリー航路[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] |
| 2017 | エレクトラ | フィンランド | 1 | 重力プラグ | アンペアに似ている[ 66 ] [ 67 ] | |
| 2017 | 中国 | 2.4 | 石炭船[ 68 ] | |||
| 2018 | MS フィヨルドの未来 | アウルランズフィヨルド、ノルウェー | 1.8 | 0.9 | 重力プラグ | カーボンファイバー製双胴船観光船（最高速度19.5ノット）。レガシー・オブ・ザ・フィヨルドの姉妹船。[ 61 ] |
| 2019 | Eフェリー エレン | デンマーク | 4.2 | 4.4 | 自動プラグ | 車・旅客フェリー[ 69 ] [ 70 ] |
| 2019 | ジュンリュウ | 中国 | 武漢の長江観光[ 71 ] [ 72 ] | |||
| 2019 | ヘルヨルフル | アイスランド | 3 | 2.5 | ロボットプラグ | ヴェストマン諸島とランデイヤホプンの間の北緯 6.5 メートルの航路を航行します。 |
| 2020 | ジーズベンド | アメリカ合衆国 | 0.27 | 車15台 / 旅客132名乗りフェリー[ 73 ] | ||
| 2020 | ギサスパワー | 七面鳥 | 2.9 | タグボート[ 74 ] | ||
| 2020 | MS フィヨルドの遺産 | オスロフィヨルド、ノルウェー | 1.8 | 0.9 | 重力プラグ | カーボンファイバー製双胴船観光船（最高速度19.5ノット）。「フューチャー・オブ・ザ・フィヨルド」の姉妹船。[ 61 ] |
| 2021 | バストー・エレクトリック | ノルウェー | 4.3 | 7.2 | モス・ホルテン、200台[ 75 ] | |
| 2021 | 鉄 | バングラデシュ | 太陽光発電 | 国の環境的に敏感な地域の洪水で浸水した河川流域を巡る観光クルーズ。[ 76 ] | ||
| 2021 | グロッテ | デンマーク | 1.1 | プラグ | 車・旅客フェリー[ 77 ] | |
| 2021 | スパーキー | ニュージーランド | 2.8 | 海岸 | 港湾タグボート、ディーゼルハイブリッド[ 78 ] [ 79 ] | |
| 2022 | イカ・レレ | ニュージーランド | 0.3 [ 80 ] | タイプ2コンボ[ 81 ] | 旅客フェリー[ 82 ] | |
| 2022 | MV ヤラ・ビルケランド | ノルウェー | 6.7 | コンテナ船（120TEU）[ 83 ] | ||
| 2022 | 長江三峡1 [ 84 ] | 中国 | 7.5 | 100km長江観光。[ 85 ]乗客1,300人[ 84 ] | ||
| 2023 | 高知ウォーターメトロ | ケーララ州、インド | 海岸 | 乗客定員100名、電動モードで8ノット、ハイブリッドモードで10ノットの速度を誇るハイブリッド旅客フェリー。Cochin Shipyard社が開発。 | ||
| 2023 | バラクーダ | ムンバイ、インド | 0.2 | 0.01 | 低速充電 | GRP、ハイブリッド太陽光発電双胴船（最高速度12.5ノット、6kW太陽光発電所搭載）[ 86 ] |
| 2024 | グリーンウォーター01 | 中国 | 50 | コンテナ船（700TEU）[ 87 ] [ 83 ] | ||
| 2025 | チャイナ・ゾリラ | コロニア、ウルグアイ | 40 | 15 | 130メートル（425フィート）の旅客・車両フェリー[ 88 ] [ 89 ] | |
| 2025 | 葛州壩 | 中国湖北省 | 24 | 129.98メートル（425フィート）のばら積み貨物船、最大載貨重量13,740トン[ 90 ] [ 91 ] |
- 砲台船のギャラリー
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少なくとも50人の乗客を乗せる太陽光発電双胴船。[ 92 ]
参照
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外部リンク
