전기 보트

섬네일|2012년에 플래닛솔라는 태양광 자동차 중 최초로 세계 일주를 성공했다.

전기 보트()는 전동기로 구동되는 모터보트로, 배터리 팩, 태양 전지판 또는 발전기 중 하나로 전력을 공급받는다.

대부분의 수상 선박은 디젤 엔진으로 구동되며, 돛과 가솔린 기관도 많이 사용되지만, 전기로 구동되는 보트는 120년 이상 사용되어 왔다. 전기 보트는 1880년대부터 1920년대 내연기관이 지배적이 될 때까지 매우 인기가 많았다. 1970년대 에너지 위기 이후, 전기 보트에 대한 관심은 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 더욱 효율적인 태양 전지가 개발되면서 돛단배처럼 이론적으로 무한한 항속 거리를 가진 모터보트가 처음으로 가능해졌다. 최초의 실용적인 태양광 보트는 1975년 잉글랜드에서 건조되었을 가능성이 높다. 그린 기술만을 사용하여 (파나마 운하 통과를 포함하여) 세계 일주를 완료한 최초의 전기 돛단배는 EcoSailingProject이다.

화석 연료 보트에서 전기 보트로 전환하는 주요 이점 중 하나는 환경적 이점 외에도 낮은 운영 비용이다. 디젤과 전기의 격차는 해당 지역의 연료 비용과 그리드 비용에 따라 달라지지만, 인도와 같은 곳에서는 10배 차이가 날 수 있다.Sandith Thandasherry (2023): Technology choices of a medium speed electric ferry. Research gate 20.Aug.2023.

역사
초기
초기 전기 보트는 1839년 독일 발명가 모리츠 폰 야코비가 러시아 상트페테르부르크에서 개발했다. 이 보트는  길이에 14명의 승객을 태우고 의 속도로 운행했다. 니콜라이 1세 황제에게 네바강에서 성공적으로 시연되었다.

황금 시대
섬네일|1881년 귀스타브 트루베의 선외모터보트
전기 보트가 실용화되기까지는 배터리와 모터 개발에 30년 이상이 걸렸다. 이 추진 방식은 약 1880년부터 1920년까지 황금기를 누렸으나, 이후 가솔린 선외모터가 지배적인 방식이 되었다. 프랑스의 전기 공학자 귀스타브 트루베는 1880년에 소형 전동기를 특허 등록했다. 그는 처음에 이 모터가 노를 저어 보트를 물 위에서 추진할 수 있도록 제안했으며, 나중에는 프로펠러 사용을 주장했다.

영국으로 이주한 오스트리아인 안토니 레켄자운은 최초의 실용적인 전기 보트 개발에 중요한 역할을 했다. 전기 동력 저장 회사에서 공학자로 일하면서, 그는 다양한 형태의 전기 견인에 대한 많은 독창적이고 선구적인 작업을 수행했다. 1882년, 그는 이차 전지로 구동되는 최초의 중요한 전기 유람선을 설계했으며, 그 보트의 이름을 일렉트리시티(Electricity)라고 지었다.Illustrated with wood engravings in the Electrical Review, Vol.XI, No.255, 14 October 1882, pp.296 and 297 이 보트는 강철 선체였다. 길이는 약 , 폭은 약 , 흘수는 약 였다. 직경 의 프로펠러가 장착되었다. 배터리와 전기 장비는 좌석 공간 아래에 숨겨져 있어 승객을 위한 공간을 늘렸다. 이 보트들은 템스강을 오가는 여가 유람선으로 사용되었으며 매우 부드럽고 깨끗하며 조용한 여행을 제공했다. 보트는 시속 8마일의 평균 속도로 6시간 동안 운행할 수 있었다.

모리츠 이미쉬는 1882년 제7대 앨버말 백작 윌리엄 케펠과 협력하여 자신의 회사를 설립했으며, 전동기를 운송 수단에 적용하는 것을 전문으로 했다. 이 회사는 마그누스 폴크를 전기 유람선 부서 개발 책임자로 고용했다. 1888년부터 랜덤 스킷으로 12개월간의 실험 작업을 시작한 후, 이 회사는 전기 장비를 장착할 선체 건설을 의뢰했다. 1880년대 템스강을 따라 일련의 충전소를 갖춘 세계 최초의 유료 전기 유람선단이 설립되었다. 1893년 템스강 유람 지도에는 큐 (스트랜드온더그린)와 레딩 (카버샴) 사이에 8개의 "전기 유람선 충전소"가 표시되어 있다. 이 회사는 플랫츠 에요트라는 섬에 본사를 지었다.

1889년부터 제1차 세계 대전 직전까지 보트 시즌과 레가타에서는 조용한 전기 보트들이 강을 오르내렸다.'Electric Boats on the Thames 1889-1914' by Edward Hawthorne, 1995 Alan Sutton Publishing Ltd;  : many references to Moritz Immisch's pioneering work with electric boats on pages 14-29; pages 30-40; pages 149-150, 166-169, and certain other pages

이 회사의 전기 유람선은 부유층에게 강을 따라 이동하는 수단으로 널리 사용되었다. 웅장한 선박들은 티크나 마호가니로 제작되었고 스테인드글라스 창문, 실크 커튼, 벨벳 쿠션으로 호화롭게 꾸며졌다. 윌리엄 사전트는 1898년 이미쉬 회사의 의뢰를 받아 리즈 시의회를 위해 라운드헤이 공원 호수에서 사용할 메리 고든호를 건조했으며, 이 보트는 아직 남아 있으며 현재 복원 중이다. 이 70피트 길이의 호화 유람선은 최대 75명의 승객을 편안하게 태울 수 있었다. 유람선은 다른 곳으로도 수출되어 레이크디스트릭트와 전 세계에서 사용되었다.

1893년 시카고 세계 박람회에서는 안토니 레켄자운의 작업에서 개발된 55척의 유람선이 백만 명 이상의 승객을 실어 날랐다. 전기 보트는 1890년경부터 1920년경까지 초기 인기를 누렸으나, 내연기관의 등장으로 대부분의 응용 분야에서 밀려났다.

이 시대의 전기 보트 대부분은 소형 여객선으로, 당시 유일한 동력 대안은 증기기관이었다.

쇠퇴
가솔린 선외모터의 등장으로 1920년대부터 보트의 전기 동력 사용은 감소했다. 그러나 몇몇 상황에서는 20세기 초부터 현재까지 전기 보트의 사용이 지속되었다. 그 중 하나는 독일 남동부 베르히테스가덴 근처의 쾨니히스제 호수이다. 이 호수는 환경적으로 매우 민감하다고 여겨져 1909년부터 증기선과 모터보트가 금지되었다. 대신 바이에른 호수 해운 회사와 그 전신들은 전기 유람선단을 운영하여 호수에서 공공 여객 서비스를 제공해왔다.

최초의 전기 동력 잠수함은 1890년대에 건조되었으며, 예를 들어 1888년에 진수된 스페인 페랄 잠수함이 있다. 그 이후로, 전기 동력은 수중에서 잠수함을 구동하는 데 거의 전적으로 사용되었다 (전통적으로 배터리를 통해). 비록 1928년 미 해군이 디젤-전기 추진을 개발하기 전까지는 수상에서 프로펠러를 직접 구동하는 데 디젤이 사용되었지만, 이 방식에서는 프로펠러는 항상 전동기로 구동되었고, 잠수 중에는 배터리에서, 수상에서는 디젤 발전기에서 에너지를 공급받았다.

복합 연료 및 전기 추진 (복합 디젤-전기 또는 가스, CODLOG)의 사용은 시간이 지남에 따라 점차 확장되어 퀸 메리 2와 같은 일부 현대 유람선은 실제 추진을 위해 디젤 및 가스 터빈 엔진으로 구동되는 전동기만을 사용한다. 이점으로는 연료 엔진을 항상 최적의 속도로 작동할 수 있고, 전동기를 전방위 추진기에 장착하여 기동성을 높이기 위해 360° 회전할 수 있다는 점이 있다. 이는 실제 전기 보트가 아니라 제1차 세계 대전 이후 잠수함에 사용된 디젤 또는 전기 추진과 유사한 디젤-전기 추진 또는 터빈-전기 추진의 변형이다.

르네상스
섬네일|right|독일 쾨니히스제 호수의 전기 여객 유람선
보트를 움직이는 데 오직 전기만을 사용하는 것은 선외모터가 트롤링 모터로 사용되는 것을 제외하고는 정체되어 있다가, 캘리포니아의 더피 전기 보트 회사가 1968년에 소형 전기 보트를 대량 생산하기 시작하면서 다시 활기를 띠었다. 1982년에 전기 보트 협회가 결성되고 태양광 보트가 등장하기 시작했다. 마찰을 줄이고 항속 거리를 늘리기 위해 일부 보트는 하이드로포일을 사용한다. 2024년 3월에 출시된 eWolf 예인선은 6.2 메가와트시의 주 추진 배터리와 두 개의 전기 구동 장치를 갖추고 있으며, 항구의 디젤 예인선보다 더 강력하다.

연락선
2023년부터 인도에서는 전기 동력 하이브리드 보트가 도시 교통 수단으로 널리 채택되기 시작했으며, 강과 기타 수로를 활용하여 도시철도 시스템을 보완했다. 코치 워터 메트로는 여객선 서비스에 전기 보트를 완전히 도입한 최초의 프로젝트이다. 이 선단은 모두 코친 조선소에서 건조된 78척의 전기 보트로 구성되어 있다. 각 선박은 약 100명의 승객을 태울 수 있으며 최대 10노트의 속도로 순항할 수 있다. 300 kW 충전기를 사용하여 15분 이내에 보트를 완전히 충전할 수 있다.

섬네일|right|코치 워터 메트로는 코친 조선소가 건조한 인도 내 전기 동력 하이브리드 페리이다.

코치 워터 메트로의 성공적인 운영에 따라 이 모델은 인도의 다른 도시에서도 복제되었다. 2025년 현재, 파트나와 아요디아에서도 유사한 전기 페리 서비스가 운영 중이며, 총 21개 인도 도시에서 프로젝트가 진행 중이다.

구성 요소
모든 전기 동력 보트의 구동 시스템의 주요 구성 요소는 모든 경우에 유사하며, 모든 전기차량에 사용할 수 있는 옵션과 유사하다.

충전기
배터리 뱅크는 태양과 같은 일부 소스에서 전기 에너지를 얻어야 한다.
 주전원 충전기를 사용하면 가능한 경우 해안 전력으로 보트를 충전할 수 있다. 해안 기반 발전소는 일반적인 해양 디젤 또는 선외 모터보다 훨씬 엄격한 환경 규제를 받는다. 녹색 전기를 구매함으로써 지속 가능한 에너지 또는 재생 가능 에너지를 사용하여 전기 보트를 운행하는 것이 가능하다. 대형 선박의 경우, 전력망이 공급할 수 있는 것보다 더 많은 단기 전력을 제공하기 위해 육상 배터리가 필요할 수 있다.

섬네일|아이슬란드 헤르율푸르 페리를 위한 2.5MW 자동 연결 로봇 충전기

 태양 전지판은 갑판, 선실 지붕 또는 차양막의 적절한 영역에 보트에 내장될 수 있다. 일부 태양 전지판 또는 태양광 배열은 약간 구부러진 표면에 맞도록 충분히 유연하며 특이한 모양과 크기로 주문할 수 있다. 그럼에도 불구하고 더 무겁고 단단한 단결정형은 제곱미터당 에너지 출력 면에서 더 효율적이다. 태양 전지판의 효율은 태양을 직접 향하지 않을 때 급격히 감소하므로, 운항 중에 배열을 기울일 수 있는 방법은 매우 유리하다.
 예인 발전기는 장거리 순항 요트에 흔하며, 돛으로 항해할 때 많은 전력을 생산할 수 있다. 전기 보트가 돛도 가지고 있고 수심이 깊은 물 (약 보다 깊은)에서 사용될 경우, 예인 발전기는 항해 중에 배터리 충전을 돕는 데 도움이 될 수 있다 (전기 추진 상태에서 그러한 발전기를 끌고 다니는 것은 발전기로 인한 추가 항력이 생성하는 것보다 더 많은 전기를 낭비하므로 의미가 없다). 일부 전력 시스템은 항해 중 구동 모터를 통해 자유롭게 회전하는 구동 프로펠러를 사용하여 충전을 생성하지만, 이 시스템은 프로펠러 설계 및 기어를 포함하여 두 가지 기능에 최적화될 수 없다. 예인 발전기의 더 효율적인 터빈이 에너지를 수집하는 동안 잠금 또는 깃털 처리하는 것이 더 나을 수 있다.
 풍력 터빈은 순항 요트에 흔하며, 전기 보트에 매우 적합할 수 있다. 회전하는 날개, 특히 강풍에서의 안전 문제도 고려해야 한다. 보트는 모든 승객과 승무원이 어떤 상황에서도 터빈에 방해받지 않도록 충분히 커야 하며, 여기에는 부두, 강둑 또는 부두 옆에 있을 때도 포함된다. 또한 보트는 터빈이 장착된 기둥이나 마스트가 강풍이나 폭풍에서 안정성을 손상시키지 않도록 충분히 크고 안정적이어야 한다. 충분히 큰 풍력 발전기는 완전히 풍력으로 작동하는 전기 보트를 생산할 수 있다. 아직 그러한 보트는 알려져 있지 않지만, 몇몇 기계식 풍력 터빈 동력 보트는 존재한다.
 하이브리드 전기 보트에서, 보트에 내연 기관이 있는 경우, 그 교류 발전기는 작동할 때 상당한 충전을 제공할 것이다. 두 가지 방식이 사용된다: 연소 엔진과 전동기가 모두 구동 장치에 연결되거나 (병렬 하이브리드), 연소 엔진이 저장 배터리 충전만을 위한 발전기를 구동한다 (직렬 하이브리드).

모든 경우에 충전 컨트롤러가 필요하다. 이는 전력이 공급될 때 배터리가 과열이나 내부 손상 없이 최대 안전 속도로 충전되도록 하고, 완전히 충전될 때 과충전되지 않도록 보장한다.

충전의 대안은 항구에서 배터리를 교체하는 것이다. 이는 항해 전에 재충전이 완료될 때까지 기다릴 필요가 없다는 이점을 제공한다. 이 접근 방식은 충전을 시간 제한 없이 항구에서 수행할 수 있으므로, 엄격한 일정을 가진 선박과 연락선을 전기로 전환할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.Tuominen, P., Supponen, S. (2023): Sähköinen autolautta Helsingistä Tallinnaan onnistuisi konttisahkolla. Tekniikka & Talous 1.8.2023.

배터리 뱅크
섬네일|현대 생산 전기 보트의 예
섬네일|영국 해협을 횡단한 최초의 태양광 보트인 SB 콜린다. 이곳은 브리스틀 항구이다.

최근 몇 년 동안 배터리 기술에 상당한 기술 발전이 있었으며, 미래에는 더 많은 발전이 예상된다.

 납 축전지는 약 2012년부터 전기 자동차용으로 대량 생산된 더 큰 리튬 이온 배터리가 등장할 때까지 가장 실용적인 옵션이었다. 딥사이클 '트랙션' 배터리가 명백한 선택이다. 무겁고 부피가 크지만, 교체할 수 있는 디젤 엔진, 탱크 및 부속품보다 훨씬 크지는 않다. 보트의 낮은 곳 중앙에 안전하게 장착해야 한다. 어떤 상황에서도 움직이지 않도록 하는 것이 필수적이다. 뒤집힐 경우 강한 산이 쏟아져 매우 위험할 수 있으므로 주의해야 한다. 폭발성 수소 및 산소 가스 배출도 필요하다. 일반적인 납 축전지는 증류수로 채워져야 한다.
 밸브 조절식 납 축전지(VRLA), 일반적으로 밀폐형 납 축전지, 젤 배터리, 또는 흡수성 유리 매트 배터리로 알려져 있으며, 유출 위험을 최소화하고, 배터리가 과충전될 때만 가스가 배출된다. 이 배터리는 물을 보충할 필요가 없으므로 최소한의 유지 보수가 필요하다.
 니켈 금속 수소 전지, 리튬 이온 전지 및 기타 배터리 유형이 출시되고 있지만 여전히 비싸다. 이들은 드릴 및 스크루드라이버와 같은 충전식 수공구에 현재 흔히 사용되는 배터리 종류이지만, 이 환경에는 상대적으로 새로운 기술이다. 납 축전지에 적합한 것과는 다른 충전 컨트롤러가 필요하다.
 이 경우 리튬 이온 전지는 일반적으로 리튬 철 인산염 배터리를 의미하며, 이는 다른 리튬 이온보다 무겁지만 해양 응용 분야에 더 안전하다. 비싸지만 하루 종일 (10-12시간/일) 운행하는 연락선과 같이 신뢰성과 견고함이 필요한 응용 분야에는 최고의 옵션이다. 수명 주기가 5-7년으로 훨씬 길다.
 연료전지 또는 흐름 전지는 향후 몇 년 동안 상당한 이점을 제공할 수 있다. 그러나 현재 (2017년)에는 여전히 비싸고 전문 장비와 지식이 필요하다.

다양한 배터리 화학 물질 중에서 빠른 충전 (LTO, NMC 등)과 느린 충전 (LFP) 사이의 선택은 자본 지출 (CAPEX), 운영 비용 (OPEX), 총 소유 비용 (TCO)을 고려한 경제적 분석에 의해 결정된다. 고속 또는 대형 중량과 간헐적인 충전으로 인해 더 높은 에너지 수요가 필요한 영역에서는 빠른 충전 배터리가 더 경제적이라는 것이 관찰된다.

배터리 뱅크의 크기는 전기 동력으로 보트의 항속 거리를 결정한다. 보트가 움직이는 속도도 항속 거리에 영향을 미친다. 낮은 속도는 선체를 움직이는 데 필요한 에너지에 큰 차이를 만들 수 있다. 항속 거리에 영향을 미치는 다른 요인으로는 해수 상태, 해류, 풍력, 그리고 운항 중 회수할 수 있는 충전량 (예: 햇빛이 강할 때의 태양 전지판) 등이 있다. 강한 바람의 풍력 터빈은 도움이 될 것이며, 어떤 바람이든 모터 세일링은 훨씬 더 도움이 될 수 있다.

속도 컨트롤러
보트를 사용 가능하고 조종하기 쉽게 만들려면 간단하게 조작할 수 있는 전진/정지/후진 속도 컨트롤러가 필요하다. 이 컨트롤러는 효율적이어야 한다. 즉, 어떤 속도에서도 뜨거워지거나 에너지를 낭비해서는 안 되며, 모든 완전 부하 조건에서 발생할 수 있는 최대 전류를 견딜 수 있어야 한다. 가장 일반적인 속도 컨트롤러 유형 중 하나는 펄스 폭 변조 (PWM)를 사용한다. PWM 컨트롤러는 모터에 고주파 전력 펄스를 보낸다. 더 많은 전력이 필요하면 펄스 지속 시간이 길어진다.

전동기

섬네일|전기 개조의 예. 16개의 인터스테이트 딥사이클 6볼트 배터리로 구동되는 두 개의 9kW LMC 모터.
다양한 전동기 기술이 사용되고 있다. 전통적인 계자 권선 직류 모터는 과거에도 사용되었고 지금도 사용된다. 오늘날 많은 보트들은 경량 영구 자석 직류 모터를 사용한다. 두 가지 유형 모두 속도를 전자적으로 제어할 수 있다는 장점이 있지만, 이것이 필수 요건은 아니다. 일부 보트들은 교류 모터나 영구 자석 브러시리스 모터를 사용한다. 이들의 장점은 마모되거나 고장날 수 있는 정류자가 없다는 점과 종종 더 낮은 전류로 더 얇은 케이블을 사용할 수 있다는 점이다. 단점은 필수 전자 컨트롤러에 대한 전적인 의존성과 종종 높은 전압으로 인해 높은 수준의 절연이 필요하다는 점이다.

구동 계통
전통적인 보트는 베어링과 씰이 있는 프로펠러 샤프트를 통해 프로펠러를 구동하는 선내 모터를 사용한다. 더 크고 효율적인 프로펠러를 사용할 수 있도록 종종 기어 감속기가 통합된다. 이는 전통적인 기어 박스, 동축 유성 기어 또는 벨트나 체인이 있는 변속기일 수 있다. 기어링과 관련된 불가피한 손실 때문에 많은 드라이브는 느린 고토크 모터를 사용하여 이를 제거한다. 전동기는 프로펠러와 함께 포드로 캡슐화되어 선체 외부에 고정되거나 (세일드라이브) 선외 고정 장치 (선외모터)에 장착될 수 있다.

유형
다른 추진 방식의 보트만큼이나 다양한 유형의 전기 보트가 있지만, 몇 가지 유형은 여러 가지 이유로 중요하다.
섬네일|RA66 헬리오(RA66 Helio)는 보덴호의 일부인 운터제(Untersee)를 항해하는 태양광 20m 쌍동선이다. 라돌프첼, 독일에 기반을 두고 있다.

 메리 고든 전기 보트와 같은 역사적이고 복원된 전기 보트가 존재하며, 종종 관련자들에게 중요한 프로젝트이다.
섬네일|오래된 아이디어가 부활한 예시. 2014년, 1973년 톨리크래프트 30피트 세단 크루저에 처음으로 이러한 종류의 전기 개조가 이루어졌다. 이 선박은 원래 두 개의 (2) 크라이슬러 318 V8 엔진과 두 개의 (2) 80갤런 연료 탱크로 구동되었다. 개조는 캐나다 밴쿠버에서 이루어졌으며, 현재 이 선박(e-Tolly)은 16개의 인터스테이트 딥사이클 6볼트 배터리로 에너지를 공급받는 두 개의 9kW LMC 모터로 구동된다. 최대 항속 시간 13시간. 최대 속도 10노트.

 항속 거리 불안은 보트에서 전기 추진을 고려하는 사람들에게 흔한 문제이다. 2018년, 위즈덤호의 리깅 닥터(Rigging Doctor) 승무원은 전기 모터로 대서양을 횡단했다.
섬네일|전동기로 바다를 항해하는 요트 위즈덤
 운하, 강, 호수 보트. 제한된 항속 거리와 성능을 가진 전기 보트는 주로 내륙 수로에서 사용되는 경향이 있으며, 이때 국지적 오염이 전혀 없다는 것이 중요한 장점이다. 전기 구동 장치는 내륙 수역의 요트 보조 추진 장치로도 사용할 수 있다.
 전기 선외 모터 및 트롤링 모터는 약 100달러(미국)부터 수천 달러에 이르는 가격으로 몇 년 동안 판매되어 왔다. 이들은 보트 바닥에 외부 배터리가 필요하지만, 그 외에는 실용적인 일체형 품목이다. 대부분의 사용 가능한 전기 선외 모터는 맞춤형 구동 장치만큼 효율적이지 않지만, 내륙 수로 어부와 같은 의도된 용도에 최적화되어 있다. 조용하고 물이나 공기를 오염시키지 않아 물고기, 새 및 기타 야생 동물을 놀라게 하거나 해치지 않는다. 현대적인 방수 배터리 팩과 결합된 전기 선외 모터는 요트 보조선 및 기타 연안 유람선에도 이상적이다.
 전기 퍼스널 워터크래프트가 발명되었지만 아직 완전히 상용화되지는 않았다. 이 워터크래프트는 방수 처리된 고출력 내부 배터리 시스템을 사용하며 제트 드라이브 추진을 통해 고속으로 선박을 추진한다. 최초의 성공적인 전기 퍼스널 워터크래프트 프로젝트는 미국 회사 ELAQUA Marine에서 진행되었다.
 순항 요트에는 일반적으로 보조 엔진이 있으며, 그 용도는 두 가지이다. 하나는 바람이 약하거나 방향이 잘못되었을 때 바다에서 전진하거나 모터 세일링을 하는 것이다. 다른 하나는 보트가 항구에 정박하여 혼잡하고 좁은 정박지나 항구에서 빡빡한 정박지에 기동해야 할 때 약 10분 정도의 추진력을 제공하는 것이다. 전기 추진은 전력을 최대로 사용하여 장시간 순항하는 데 적합하지 않지만, 약한 바람과 잔잔한 바다에서 천천히 모터링하는 데 필요한 전력은 적다. 두 번째 경우에 전기 구동 장치는 정밀하게 제어될 수 있고 단기간에 상당한 전력을 제공할 수 있으므로 이상적으로 적합하다.
섬네일|노르웨이에서 정기 운항 중인 배터리-전기 앰페어호 (Ampere) 연락선.

 상업용 연락선:
노르웨이 최초의 배터리-전기 연락선은 이다.Stensvold, Tore. "Denne fergen er revolusjonerende. Men passasjerene merker det knapt " 테크니스크 유케블라드, 2015년 3월 20일.Stensvold, Tore. "Nå lader batterifergen mer enn hun trenger " 테크니스크 유케블라드, 2015년 5월 13일.Setting a Course for Carbon-Free Shipping 2014 archive.  자동차 120대와 트럭 12대를 실을 수 있다. , 106,000km를 운행했다. 배터리는 1 메가와트시의 에너지를 저장하지만, 9분 충전 시간은 때때로 충분하지 않아 더 많은 배터리 용량이 설치될 예정이다. 노르웨이는 몇몇 다른 전기 연락선 프로젝트를 예정하고 있다. 운영 데이터를 바탕으로 지멘스는 전 과정 평가에서 노르웨이의 디젤 페리 노선 112개 중 61개가 전기 페리로 대체될 수 있으며, 회수 기간은 5년이라고 결론 내렸다. 이 분석에는 충전기, 그리드 등 보조 비용이 포함된다.Stensvold, Tore. "Lønnsomt å bytte ut 70 prosent av fergene med batteri- eller hybridferger " 테크니스크 유케블라드, 2015년 8월 14일. 영어로 번역

핀란드에서는 2017년 4월, 투르쿠 시의 역사적인 아우라강 건너편 페리인 푀리호가 완전 전기 추진으로 전환되었다. 이 선박은 1904년 나무를 연료로 하는 증기 페리로 도입되었고, 1955년 디젤 운항으로 전환되었으며, 현재는 배터리 전력으로 오전 6시 15분부터 늦은 저녁까지 보행자와 자전거 승객을 위한 지속적인 일일 서비스를 제공한다. 충전은 밤에 이루어진다.

캐나다, 스웨덴, 덴마크에서도 다른 프로젝트들이 고려되고 있다.전기 페리, 브리티시컬럼비아주 선박 동력화에 대한 논의 촉발  밴쿠버 선스웨덴, 세계 최초 초고속 충전 전기 여객선 출시  기즈매그

인도 최초의 태양광 페리, 75인승 보트로 태양광과 리튬 배터리를 이용한 그리드 충전으로 2017년부터 운항을 시작했다. 예상 소비량에 따르면 회수 기간은 3년이다.

일부 연락선은 집전장치를 사용하여 정박 중에 선상 배터리를 충전할 수 있다.

한편, 연락선은 승객이 운송하는 전기자전거, 전동 스쿠터 및 전기자동차를 위한 충전 지점을 때때로 무료로 포함할 수 있다.

 디젤-전기 하이브리드: 디젤 보조 동력의 세 번째 잠재적 용도는 야간에 해안에서 멀리 떨어져 있거나, 며칠 동안 선상 생활 후 정박 중에 배터리가 갑자기 약해질 때 배터리를 충전하는 것이다. 이 경우, 아마도 더 큰 순항 요트에서 이러한 종류의 사용이 예상될 때, 처음부터 복합 디젤-전기 솔루션을 설계할 수 있다. 디젤 엔진은 주로 배터리 뱅크를 충전하는 목적으로 설치되고, 전동기는 추진 목적으로 설치된다. 디젤 동력이 먼저 전기로 변환된 다음 운동으로 변환되므로 장거리 운항 시 효율성이 약간 감소하지만, 바람, 돛, 태양광으로 충전된 배터리가 디젤을 시작하지 않고 기동 및 짧은 여행에 사용될 때마다 균형 잡힌 절약이 가능하다. 필요할 때마다 디젤을 순수 발전기로 시동할 수 있는 유연성이 있다. 주요 손실은 무게와 설치 비용이지만, 매일 몇 시간씩 대형 디젤 엔진을 가동하는 대형 순항 보트의 경우 이러한 문제는 다른 시기에 얻을 수 있는 절감액에 비해 그리 크지 않다. 예를 들어, 135kWh 배터리와 80kW 디젤 발전기를 갖춘 어선 셀파 엘-맥스 1099호가 있다.Valle, Marius. Or the Nova Luxe re-fit on an Aquila 44. https://www.novaluxeyachts.com/electric-projects?lightbox=dataItem-jww6lc4j  "이것은 노르웨이 최초의 전기 모터 어선이다 " 테크니스크 유케블라드, 2015년 7월 31일. 액화천연가스 동력 해양작업지원선은 2016년에 653kWh/1600kW 배터리를 운영 예비력으로 사용하여 동적 위치 유지 중 15-30%의 연료를 절약하며 운항을 시작했다.
 태양광 동력: 직접적인 태양 에너지를 사용하여 추진되는 보트는 해양 태양광 자동차이다. 사용 가능한 햇빛은 거의 항상 태양 전지에 의해 전기로 변환되어 일시적으로 축전지에 저장되고, 전동기를 통해 프로펠러를 구동하는 데 사용된다. 전력 수준은 일반적으로 수백 와트에서 수 킬로와트 정도이다. 태양광 동력 보트는 1985년경에 알려지기 시작했으며 1995년에는 최초의 상업용 태양광 여객선이 등장했다. 태양광 동력 보트는 바다에서 성공적으로 사용되었다. 대서양 최초 횡단은 2006/2007년 겨울 태양광 쌍동선 Sun21호에 의해 이루어졌다. (참고: 태양광 보트 목록)

유선 전기 보트
섬네일|베를린 동쪽 30km 지점 슈트라우스제 호수의 전기 연락선 슈테피
트롤리 보트는 전선으로 전력을 공급받는 특별한 범주의 전기 보트이다. 여기에는 머리 위 전선이 포함될 수 있는데, 한두 개의 전선이 물 위에 고정되어 보트가 이들과 접촉하여 전류를 끌어올 수 있거나, 방수 케이블을 사용하여 보트를 해안에 연결할 수도 있다. 단일 머리 위 전선의 경우, 전기 회로는 물 자체에 의해 닫혀야 하므로 더 큰 저항과 전극의 부식을 야기한다. 두 개의 전선의 경우, 물을 통해 전류를 보낼 필요는 없지만, 서로 접촉할 때마다 단락을 일으키는 두 개의 전선은 구조를 복잡하게 만든다.

당연히 보트는 전선이나 테더 지점에 가까이 머물러야 하므로 기동성에 제한이 있다. 연락선이나 좁은 운하에서는 문제가 되지 않는다. 독일 슈트라우스베르크의 슈트라우스제 페리가 그 예이다. 이 페리는 370m 궤적을 따라 호수를 가로지르며 단일 머리 위 전선에서 170V의 전력을 공급받는다. 카스텔레트 페리는 스웨덴의  폭의 수로를 가로지르며, 페리가 테더링 지점의 반대편 터미널에 정박할 때 해저로 내려가는 잠수 가능한 테더링 공급 케이블을 사용한다.

마른-라인 운하의 모바주 터널에서는 양극 오버헤드 라인이 전기 예인선에 600V DC를 공급하여 자체 및 여러 선박을 4877m 터널을 따라 잠수된 체인으로 끌어당긴다. 이는 터널 내 디젤 배기가스 축적을 방지한다. 또 다른 예는 베를린 남서쪽 17km 지점의 클라인마흐노어 제에 있는 실험용 전기 예인선 텔토우였다. 이 예인선은 1903년부터 1910년까지 사용되었으며, 트롤리버스에서 사용된 것과 유사한 전류 수집 폴을 가지고 있었다.

오염 및 체화 에너지

섬네일|스위스, 1995년 태양광 여객선 솔리플뢰르
섬네일|바실리스크 3
섬네일|2023년 ELAQUA는 전기 개인용 선박을 상용화한다.
모든 보트의 모든 부품은 제조되어야 하며 궁극적으로 폐기되어야 한다. 보트 수명 중 이 단계에서는 일부 오염과 다른 에너지원의 사용은 불가피하며, 전기 보트도 예외는 아니다. 전기 추진 사용으로 얻는 전 지구적 환경적 이점은 보트의 수명 동안 나타나며, 이는 여러 해가 될 수 있다. 이러한 이점은 또한 그러한 보트가 사용되는 민감하고 아름다운 환경에서 가장 직접적으로 느껴진다.

2016년 노르웨이의 수명 주기 연구에 따르면, 전기 연락선과 하이브리드 해상 공급선은 리튬 이온 전지 생산으로 인한 환경 영향을 2개월 이내에 상쇄한다고 한다.

역사적 논쟁
영국의 클래식 보트 잡지는 2010년 5월 '전기 논쟁'이라는 찬반 기사를 실었다. 이 당시에는 납 축전지가 배터리 시장을 지배했고, 화석 연료가 영국 전력 부문을 지배했다. 제이미 캠벨은 네 가지 주요 이유로 전기 보트에 반대했는데, 이는 케빈 데스먼드와 전기 보트 협회(Electric Boat Association)의 이안 러터가 반박했다. 제이미 캠벨은 전기 추진이 수상에서 시걸 선외 모터보다 더 정당화될 수 없다고 주장하며, "여가 보트 타기에 있어 가장 환경 친화적이고 재생 가능한 옵션"으로 나무 돛단배와 노 젓는 딩기를 제안했다.

전기 생산
캠벨은 전기 보트의 오염 부재가 "님비주의의 냄새를 풍긴다"고 주장하며 "방출은 모두 다른 사람의 뒷마당에서 이루어진다"고 말하고, 재충전 지점의 설치는 수 마일의 서식지를 파헤치는 것을 포함할 수 있다고 말한다. 데스몬드는 충전식 배터리가 발전소에서 에너지를 얻는다는 것은 의심의 여지가 없지만 (태양열 및 풍력 발전으로 선상에서 충전되지 않을 때), 소음이 더 큰 내연기관 보트는 훨씬 더 멀리서 연료를 얻으며, 일단 설치된 전력 케이블은 주유소보다 환경적으로 덜 파괴적이라고 응답한다. 러터는 전기 보트가 야간에 주로 충전되어 '기저부하'를 사용한다고 언급한다.

효율성
충방전 주기와 전기를 동력으로 변환하는 과정에서 손실이 있지만, 러터는 대부분의 전기 보트가 일반적인 최대 강 속도인 로 순항하는 데 약 만 필요하며, 의 가솔린 기관 또는 디젤 엔진이 만 생산할 경우 훨씬 더 비효율적이라고 지적한다. 캠벨은 "무거운 배터리가 '하중을 지탱하는 선체'와 '기울어지고 심지어 항해에 부적합한 선박'을 필요로 한다"고 언급했지만, 데스먼드는 전기 보트 사용자들은 강둑에 더 친화적인 효율적이고 파도가 적은 선체 형태를 선호하는 경향이 있다고 지적한다.

오염
캠벨은 보트가 침몰할 때 "전통적인" 배터리가 물에 유출하는 오염에 대해 논하지만, 데스먼드는 전기 보트가 다른 유형의 보트보다 침몰할 가능성이 더 높지 않으며, 내연기관 보트가 침몰할 때 연료, 엔진 오일 및 냉각수 첨가제의 누출은 불가피하다고 말한다. 러터는 디젤 습식 배기가스가 정상적으로 사용될 때 배출되는 "매우 불쾌한 오염 물질 칵테일"을 지적한다.

배터리 제조
캠벨은 "배터리 제조에 관련된 온갖 유해 화학 물질"을 언급했지만, 러터는 그것들을 "적당한 플라스틱 상자에 약간의 미량 금속이 포함된 납과 황산"이라고 설명하며 잠재 수명은 10~12년이라고 말한다. 데스먼드는 미국이 납산 배터리에 대해 98%의 재활용률을 가지고 있으며, 배터리 및 납 제련 산업이 세계에서 가장 엄격한 오염 통제 기준을 준수한다고 말한다.

이 기사는 영국 환경청과 브로드스 당국이 전기 보트 사용자에게 25% 및 30% 할인을 제공하며, 배터리 구동 차량이 휘발유 차량의 탄소 발자국보다  더 적다고 언급한다. 태양광 또는 풍력 발전의 사용 없이 하루 순항 후 일반적인 재충전 비용은 1.50파운드라고 주장한다.

태양광 선박
섬네일|세계 최대 태양광 보트이자 최초의 태양광 전기 보트로 세계 일주를 한 플래닛솔라 (2012년)

최초의 여객용 태양광 선박은 1995년 스위스에서 솔리플뢰르(Solifleur, 위 사진)와 함께 등장했으며, 이 선박은 도킹 시 전력망 연결을 통해 연평균 소비량보다 더 많은 에너지를 전력망에 공급한 최초의 태양광 선박이기도 했다.

2010년에는 35m 길이, 26m 폭의 쌍동선 요트인 투라노르 플래닛솔라가 공개되었으며, 537m2의 태양광 패널로 구동된다. 2012년 5월 4일, 585일 동안 28개국을 방문한 후 모나코에서 의 세계 일주를 완료했으며, 화석 연료를 전혀 사용하지 않았다. 지금까지 건조된 태양광 보트 중 가장 크다.라파엘 돔잔 스위스 에코탐험가는 플래닛솔라 프로젝트의 설립자이자 원정 대장이었다. 

인도 최초의 태양광 페리인 아디트야는 75인승 보트로 태양광으로 완전히 구동되며 현재 건조 중이다. 2016년 중반까지 완공될 예정이다.

일본 최대 해운 회사 일본우선과 일본 석유는 도요타 자동차가 사용할 6만 톤급 자동차 운반선 상단에 40킬로와트의 전기를 생산할 수 있는 태양광 패널을 설치할 것이라고 밝혔다.

모나코 요트 회사 왈리 요트는 저택과 슈퍼요트 사이에서 갈등하는 억만장자들을 위해 설계된 "기가요트"를 발표했다. Why 58 x 38은 900m2의 태양광 패널이 150kW의 전력을 생성하여 디젤-전기 모터와 선택적 스카이세일을 보조함으로써 12노트의 속도로 12,000마일의 자율 순항 범위를 갖도록 설계되었다.

배터리-전기 선박 목록

+ 주로 육상 전력으로 충전되는 배터리-전기 선박 목록 운항연도  이름  국가  배터리 에너지메가와트시  충전 전력메가와트  충전기 유형  비고 /  2015   노르웨이  1  1.2  중력 플러그집전장치  자동차/승객 페리 2016   아울란스피오르, 노르웨이  1.8  0.9  중력 플러그  탄소섬유 하이브리드 전기 쌍동선 관광 선박 (최대 속도 19.5노트)2017아디트야인도0.050.03수동75인승 태양광 페리 2017   덴마크/스웨덴  4.16  11  로봇 플러그  HH 페리 노선  2017   덴마크/스웨덴  4.16  11  로봇 플러그  HH 페리 노선  2017  엘렉트라  핀란드  1   중력 플러그  앰페어와 유사 2017   중국  2.4    석탄 운반선 2018   아울란스피오르, 노르웨이  1.8  0.9  중력 플러그  탄소섬유 쌍동선 관광 선박 (최대 속도 19.5노트). 레거시 오브 더 피오르드호의 자매선. 2019   덴마크  4.2  4.4  자동 플러그  자동차/승객 페리 2019  준류  중국     우한시의 양쯔강에서 관광2019헤르욜푸르아이슬란드32.5로봇 플러그베스트만나에이야르 제도와 란데이아회픈 사이의 6.5NM 노선을 항해한다. 2020  Gee's Bend  미국  0.27    자동차 15대 / 승객 132명 페리 2020  지사스 파워 튀르키예  2.9    예인선 2020   오슬로피오르, 노르웨이  1.8  0.9  중력 플러그  탄소섬유 쌍동선 관광 선박 (최대 속도 19.5노트). 퓨처 오브 더 피오르드호의 자매선. 2021  바스토 일렉트릭 노르웨이  4.3  7.2   모스-호르텐 페리, 자동차 200대2021아이언방글라데시태양광 동력국가 환경 민감 지역의 범람한 강 유역을 관광 순항한다. 2021  그로트 덴마크  1.1   플러그  자동차/승객 페리 2021  스파키 뉴질랜드  2.8   해안  항구 예인선, 디젤 하이브리드 2022  이카 레레 뉴질랜드   0.3  타입 2 콤보  여객 페리 2022  MV 야라 버클랜드 노르웨이  6.7    컨테이너 선박 (120 TEU) 2022  양쯔강 삼협 1호 중국  7.5    100km 관광 양쯔강. 승객 1,300명2023코치 워터 메트로케랄라주, 인도해안전기 모드 시 100인승 및 8노트 속도, 하이브리드 모드 시 10노트 속도를 갖춘 하이브리드 여객선. 코친 조선소 개발. 2023  바라쿠다 뭄바이, 인도  0.2  0.01  저속 충전  GRP, 하이브리드 태양광-전기 쌍동선 작업선 (6kW 태양광 발전으로 최대 속도 12.5노트) 2024  그린워터 01 중국  50    컨테이너 선박 (700 TEU) 2025  차이나 조릴라 콜로니아, 우루과이  40  15    여객 및 자동차 페리 2025  거저우바 후베이성, 중국  24     벌크선, 최대 재화중량 13,740톤

최소 50명의 승객을 태울 태양광 전기 쌍동선.

 같이 보기 

 카탈리나 30
 순항
 직류 배전 시스템 (선박 추진)
 e5 프로젝트
 전동항공기
 전지
 전기 선외 모터
 전기차량
 프리시안 태양광 챌린지
 수소 동력 선박
 통합 전기 추진
 디젤-전기 추진
 터빈-전기 추진
 로이즈 레지스터
 오픈 소스 하드웨어
 오션볼트
 재생 가능 에너지
 솔라 스플래시
 트롤리 보트

 각주 

 외부 링크 
 전기 보트 디자인
 보르도 시(프랑스)를 위해 설계된 전기 여객선 하이브리드
 전기 보트 협회 (영국 비영리)
 전기 보트 협회 (호주 비영리)
 전기 보트 협회 (미국 비영리)
 전기 해상 기구 (미국 비영리)
 제로 연합으로 가기
 10인승 태양광 보트 제작 프로젝트 


분류:해양 추진력
분류:1975년 도입된 탈것
분류:러시아의 발명품