逸动小课堂 | 选择电动船外机还是燃油船外机?

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随着国内电池技术和新能源技术的进步,电动船外机的发展也逐渐成熟,凭借其用户体验优势抢占了部分燃油船外机市场。那么,究竟是选择电动船外机还是燃油船外机,这一定是很多个人用户、船厂、景区、政府水务部门在为船只选择动力推进系统时都要面临的问题。

 

1.燃油船外机和电动船外机的区别?

 

根据能量来源不同,目前主流的船外机分为燃油类船外机、电动船外机两种。

 

🔹 燃油船外机的工作原理

 

通过活塞式内燃机将燃油和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功,再通过曲柄连杆机构将机械功输出,通过机械传动、螺旋桨转换为船艇前进的动能。

 

🔹 燃油船外机结构

通常由五大主要部件组成,发动机、夹具、机身部件、齿轮箱及螺旋桨

 

其中发动机是燃油船外机的重要组成部分,由两大机构、五大系统组成。

 

两大机构:即曲柄连杆机构和配气机构(凸轮轴、顶杆、气阀等);

五大系统:即燃料供给系、冷却系、润滑系、点火系和起动系。包含曲轴、活塞、连杆、缸套、缸盖、缸体、燃油系统、冷却系统、润滑系统、进气系统、以及附件等等。

 

夹具:将船外机固定在船舶尾板,同时提供船外机起翘,倾斜角度调整的一整套结构件;

机身部件:固定发动机及齿轮箱,兼顾发动机排气消音的一整套结构件;

齿轮箱:竖直旋转改变成螺旋桨水平旋转的一套轴系结构,还包含齿轮箱外壳,换挡机构;

螺旋桨:将发动机转动功率转化为推进力的装置。

 

燃油船外机都采用上置式结构,即发动机都在船外机上部,无论多大马力都有传动结构、换挡结构。

 

△燃油船外机结构图(图片来源于网络)

 

🔹 电动船外机的工作原理

电动船外机可将循环使用的蓄电池作为能量源,通过电动机将电能转换为动能。

 

🔹 电动船外机结构

电动船外机的核心部件是电机、蓄电池、以及控制电机转速的控制电路,除此之外是外壳、连接体、悬挂装置、以及其他增值部件如GPS芯片、电池管理电路等等。

 

根据电机位置的不同,可将电动船外机分为电机下置式(电机安放在船外机的下部,电机输出轴直接带动螺旋桨轴旋转。常用的电机为直流无刷电机,能量转化率高;但因为下部空间限制,电机尺寸不可能太大,所以此结构通常应用于较小马力的电动船外机上)

 

电机上置式(电机安放在船外机的顶端,电机动能输出通过齿轮箱中的传动轴传递到螺旋桨上,但与燃油船外机的区别是没有换挡结构。电机上置式的优点是上部电机受空间限制较小,适合较大马力的电动舷外机)

 

△逸动科技F10电动船外机结构图(电机下置式)

△逸动科技F25电动船外机结构图(电机上置式)

 

我们可以看出,燃油船外机的结构相对比较复杂,尤其是发动机部分包含的运动结构非常多。

 

2.电动船外机的优势

 

🔹 震动小、无噪音

首先由于电动船外机没有复杂的内燃结构,天生具有噪音低震动少的特性。运转时没有不适的震动,航行体验过程安静舒适。反观燃油船外机因其内燃结构在燃烧过程、机械运转过程和动力过程,会产生较大的燃烧噪声与机械噪声,极大的影响乘船体验。   

 

🔹 清洁无害、无污染

电动船外机无需加油,能解决燃油船外机因日常加油使双手、衣物被油污弄脏的痛点;同时零尾气排放,不会释放一氧化碳,碳氮化合物等对人类健康有危险的有害物质;另外无燃油或机油泄漏,不会对水域环境造成污染。

 

🔹 维护保养需求低

为减少燃油船外机齿轮的磨损,通常每使用100小时或6个月需更换齿轮油。而电机下置式、采用直驱结构设计的电动船外机没有齿轮箱,日常就省去更换齿轮油的烦恼,也不用担心齿轮箱油泄漏,解决因加油使双手、衣物油污弄脏的痛点。电机上置式的电动船外机尽管也有齿轮箱,日常也需定期更换齿轮油,但因为没有油路系统,无需对发动机进行机油、火花塞更换等维护步骤,维护保养需求也大大降低。

 

另外,燃油船外机需采用外循环冷却技术来解决发动机散热问题,在航行过程中需不断吸入外部水源为机器冷却降温,在水质恶劣环境下,容易造成冷却管道腐蚀和堵塞,对后期冷却管道使用及维护会造成比较大的麻烦。而电动船外机可采用水冷散热或闭路液冷技术(冷却液循环在机器内部)散热,冷却管道基本免维护。

 

逸动科技是全球首家把直驱设计和 FOC 矢量控制引入电动船外机的公司,这在逸动科技Spirit系列、Navy系列、F系列中F10电动船外机产品中都有应用,直驱结构大幅减少了内部活动零部件的数量,并消除齿轮箱,带来更少的机械摩擦,而 FOC 矢量控制则提升电机运行平顺性,减少物理振动。二者结合使得逸动的产品具有安静舒适和后期免维护两大优势,备受用户赞誉

 

△逸动科技直驱电机

 

另外,逸动科技也是首家将闭路液冷系统引入船外机领域并成功实现量产的公司,这一技术在逸动科技F25电动船外机中有体现,能解决船外机发动机散热问题的同时又降低了冷却管道的维护频率的问题。

 

🔹 绿色环保,对环境友好

使用电动船外机时,不会产生汽油/柴油燃烧时释放二氧化碳等温室气体,能实现无碳出行,对环境生态友好。

 

另外出于环保考虑,国内已有相关立法的趋势,比如 2015 年武汉市颁布《武汉市湖泊保护条例》,第 17 条明确指出“在湖泊水域范围内开展游乐、运动等水上活动以及在中心城区湖泊行驶的船舶禁止使用汽油、柴油等污染水体的燃料。” 这意味着武汉中心城区各大湖泊在法律意义上是不允许油机使用的。同时,国内在"双碳"政策的驱动下,很多热门景区已加快新能源船艇项目、油改电项目的布局和落地。船艇电动化将成为未来的趋势。

 

3.Q&A

Q:电动船外机是不是比燃油船外机价格高?

A:电动船外机相比同等马力的燃油船外机,首次购入的成本高,另外,前期也需购置较贵的电池。但从后期使用来看,燃油船外机能量利用率低,燃油经济性较差,耗油量高,而电动船外机只需通过日常充电补充电量,充电费用远远低于购买燃油的费用,加上较简易的结构使得维护保养需求少,因此尽管电动船外机初始购入成本高,但后期使用和维护保养成本低,经济效益日渐凸显。加上目前国际原油紧缺导致的油价上涨,国内油价已多次上调,这意味着近期使用燃油船外机的成本会更高。当然,油价长期波动,我们无法预估未来的涨跌,从产品体验角度出发或许能更快做出决策。

 

Q:电动船外机续航时间短?如何解决?

A:电动船外机单次满功率续航时间一般为1-3小时,随着新能源技术的发展,可以通过太阳能、水能、风能等可再生能源补充电量,既节能环保又能延长续航时间。

 

Q:混合动力目前也是一个热门话题,未来是否能解决电动船外机续航的问题?

A:目前,混合动力系统在汽车研究和开发中已成为一个重点。未来在大型船艇推进中,或将得到发展。混合动力推进船外机燃油经济效率更高,有效降低油耗成本。另一方面,电动机与内燃机互为动力补充,一定程度上解决电池续航能力不足的问题。但因系统复杂性提高,整体造价成体也会比电动船外机高。

 

Q:逸动科技电动船外机有什么优势?

A:技术领先

融合了尖端的技术:直驱电机技术、水力反向充电技术、智能数显、船联网等技术,创新性和革命性地提升了电动船外机的可靠性并丰富了充电方式,致力于给用户带来优质的船艇电动化、智能化体验。

 

品质可靠,使用寿命长

拥有专业的研发、采购、生产、品质和售后团队。逸动科技每个产品的出厂都经过100多道工序检验以及20余项极端工况仿真测试,品质可靠。10年的技术积累,在密封和抗腐蚀处理上达到了极高水平,极大延长产品使用寿命。

 

服务优良

根据客户需求,提供包括动力推进系统、电池系统和充电方案在内的系统集成解决方案服务,同时针对用户售后问题响应迅速,可提供现场技术支持或返厂检修等贴心服务,为景区、船务部门提供全方位的一站式客制化服务。

 

作者 | 逸动科技

编辑 | 海之蓝

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