テスラやプリウスなどのハイブリッドガス/電気自動車が人気を集め、主流の消費者にとってより実用的な選択肢となったため、ボートメーカーもそれに追随し始めている。 経験豊富なボーターは、周囲の自然な水環境とエコシステムに感謝の念を抱いている傾向があります。 潮の流れや野生動物との共存など、環境に配慮したボートライフが深く根付いているのです。

このガイドでは、2019年にソーラー、電気/ガス、代替エネルギー市場を熱くし始め、海洋産業の最前線に持続可能性をもたらすボートブランド、モデル、エンジン、メーカー、推進システムのいくつかを紹介します。

How does a hybrid electric boat work?

A hybrid marine propulsion system is any combination of a combustion engine and an electric motor.The system is any combination of a combustion engine and an electric motor. 電気は、内燃機関発電機、風力発電機、曳航式水上発電機、太陽電池パネルのうちの1つまたは組み合わせによって生成することができます。 ソーラーパネルによる純粋な電気システムは、二酸化炭素排出量がゼロで運用コストが低いため、羨望の的であり、代替エネルギー船ではこのようなシステムを様々な形で取り入れています。

ハイブリッドおよび電気ボートに関連する利点は何ですか？

電気モーター推進には、より静かで低速でより効率的で、臭いが少ないなど、多くの利点があります。 また、オイルやトランスミッション液の交換、フィルターやインペラーの交換、スターターのトラブルなどを減らす、あるいはなくすことで、所有にかかる総費用を下げることが期待されます。 冬場の防寒対策も少なくて済みます。 さらに、ディーゼルエンジンやガスエンジンとは異なり、電気モーターは瞬時に最大トルクを発揮するため、ボートの立ち上がりが早くなります。

ハイブリッドおよび電気ボートと現在の海洋市場

前述のように、ハイブリッドおよび純電気推進システムが自動車産業で普及した今、ハイブリッドまたは電気ボートが勢いを増し始めている。 しかし、船舶の世界は比較的小さなニッチ市場であり、技術革新という点では他の産業をリードするというより、むしろ追随する傾向があります。 現在、電気推進やハイブリッド推進を採用しているボートは、全体のわずか2％未満にすぎません。 このように適応が遅いのは、ボート特有の問題にも起因しています。 ボートは自動車とは使用頻度やばらつきが異なり、市場にはボートの使用方法が異なる多くのセグメント（フェリー、ヨット、小型高速プレーナー、長距離クルージングヨットなど）があるため、すべての用途に適合する一つのソリューションを構築することが困難なのです。 しかし、数社がそのすべてを変えようとしています。

動力および補助ヨットは、通常、ディーゼルまたはガソリン燃料を使用する船内または船外のエンジンによって推進されます。 これらの目的のために、電気モーター、すなわち、大きなバッテリーバンクによって動かされる純粋な電気エンジンに、ますます大きな魅力が置かれるようになってきました。 アーリーアダプターは、技術者、空想家、改造家であり、市場の約15％を占めるにすぎません。 海洋分野では、効率的な持続可能性と自律性を必要とする距離の長い船員、また、内燃エンジンが許可されていない水域で活動するフェリーや水上タクシーがこれにあたります。

船舶用ハイブリッドおよび電気ボートの問題点は何ですか。

船舶市場において電子推進は初期段階にあるため、利用できるソリューションは少なく、高価です。 これまでのところ、ほとんどの電気ボートは遅くて小さく、航続距離も非常に限られていましたが、それも変わりつつあります。 また、インフラの問題もありますが、これは自動車と同じです。 このような新しい船の航続距離はどのくらいで、どこで充電するのでしょうか？

The technology behind electric and hybrid boating

Use of brushless permanent magnet electric motors and advances in lithium ion battery technology has able to be leaps made in the rush to marine electric.これは、ブラシレス永久磁石電気モーターとリチウムイオン電池技術の進歩により、ボートが電気自動車になるまでの間に、飛躍的に進歩したことを示しています。 リチウムイオン電池は鉛電池の半分の重さで3倍の寿命を持ち、その効果と安定性の進歩は著しい。

ドイツの電気モーターメーカーTorqeedoはBMWと組み、自動車メーカーのi3およびi8シリーズの電池をさまざまなボートで使えるように「マリーン化」しました。 衝撃を最小限に抑えるための頑丈なダンピングフレーム、ガスを安全に流すための通気システム、IP67規格の防水性などを追加しました。 新しいバッテリーは、以前の同サイズのモデルよりも容量（エネルギー密度）が31％増加し、そのフットプリント（およそ5フィート x 3フィート x 6インチ）は、最もコンパクトなエンジンスペースにも取り付け可能です。 シリアルハイブリッドは、航続距離延長用の発電機を内蔵したシステムです。 エンジンは発電機を駆動し、発電機はドライブシャフトに接続された電気モーターに電力を供給するため、エンジンとドライブシャフトの間に機械的な接続はない。 パラレルシステムでは、エンジンとドライブシャフトの間に直接的な機械的接続があるが、同じシャフトで発電機として動作する追加の電気モーターも駆動する。

レンジ拡張パワー回生は、フリースピンするプロペラによって達成することができ、これは移動するヨットで簡単にでき、パワーボートでは一度に1つのエンジンだけを使用して達成することができる。 英国のモーターメーカー、ハイブリッド・マリーンは、第3の選択肢として、クラッチとギアの配置でシリアルとパラレルのアプローチの長所を組み合わせたマルチモードシステムを提供しています。

完全電動式船舶推進システム

Torqeedo の Deep Blue 100i モーターは初の完全統合型船内電気推進システムで、高速プレーニングボート用の 2400 rpm と最大120フィートの重い変位船舶用 900 rpm の2種類が用意されています。 ヘルムから支柱まで、システム全体の安全性に重点を置き、船のサイズ、速度、典型的な使用方法などの観点からターゲット市場を拡大しました。

包括的な推進システムは、電圧の組み合わせが複雑で、それが水上での状況を複雑にしているのです。 たとえば、1 つの船内モーター設備に、次のすべてを含めることができます。

自動車用バッテリー テクノロジーを使用した推進用の 400 VDC
AC 上のホテル負荷用の 110/240 VAC
船内電気用の 24 VDC
大型バッテリーと発電機/範囲拡張装置を「起動」する 12 VDC
24 および 400V ネットワーク間の双方向切り替え

スペース感覚が鋭い船体に搭載するには多くのテクノロジーです。 また、複雑さとコストも増加します。

電気およびハイブリッド船舶用エンジンメーカー

この市場に注力しているメーカーには、電気モーターの研究を助成しているドイツのトルキード社などがあります。 また、ニューヨーク州アセンスのエルコ社は、トルキード社と同様に船内機と船外機の両方の電気モーターを提供しています。 また、何十年もの間、釣り人が排出ガスを出さないようにしてきた古典的なミン・コタのトローリング・モーターも忘れてはなりません。

モーター市場の他のプレイヤーとしては、フィンランドのオーシャンボルト、イタリアのディーゼル・センター、アメリカのエレクトリック・ヨット、イギリスのハイブリッド・マリーンがいます。 カリフォルニアに本拠を置くエレクトロプロップ社は、ボートビルダーが既存のエンジンルームに設置できるように、6kWと21kWのシステムをあらかじめパッケージングして販売しています。 スウェーデンのディーゼルエンジン大手ボルボ・ペンタは、ディーゼルエンジンと IPS ポッドの間にインラインで設置した電気モーターの 2021 年の導入を約束しており、フランスの双胴船メーカー、ファウンテン・パジョと共同で、ハイブリッド電源を備えた Lucia 40 セーリングキャットに取り組んでいます。

Cutting-edge Concept Designs in Solar Boating

完全電気ボートは大きな進歩を遂げているが、ボート市場のごく一部に過ぎない。 しかし、大いに宣伝されたコンセプト デザインは、代替エネルギー ソリューションへの認識を高めるのに役立っており、そうした支持者の 1 人が、波を突き破る船体を持つ全長 102 フィートの双胴船、Touranor SolarPlanet です。 2010年に発表されたスイスの近未来的なソーラー・プラネットは、1500万ユーロの費用をかけ、甲板に設置された500枚のソーラーパネルで発電した電力のみで、585日間かけて地球を一周しました。 最高速度は14ノットだったが、地球一周の平均速度は5ノットだった

この素晴らしい偉業の後、この船は研究のために寄贈された。 このようなボートは一過性のものかもしれませんが、代替エネルギー推進で何が達成できるのか、ボーティングの方向性にスポットライトを当てるのに役立っています。

電気およびハイブリッド ボートの例

モーター設計とバッテリー技術の両方の進歩により、電気推進は小さなプレーニングボートから大型クルージングヨットまでパワーとセイルの両方でボート市場のさまざまなセグメントに到達しています。

Hinckley Dasher Electric Boat

Sleek and stylish, the Hinckley Dasher is a fully electric luxury yacht. マイケル・ピータースによってデザインされた28フィートのヒンクリー・ダッシャーは、電気推進のために一から作られました。 エポキシ樹脂とカーボンファイバーに合成樹脂の芯を混ぜ、樹脂を注入したため、重量はわずか6,500ポンド。 4596>

Dasherは、40kWhのBMW i3リチウムイオン電池2個で推進し、80馬力のストレートシャフト船内モーター2個を駆動しています。 このバッテリーは、BMW i3自動車に使用されているものと同じもので、9年または9,000サイクルの寿命を持つはずです。 最高速度は23ノット、巡航速度は8.5ノットを想定しています。 20ノットでの最大航続距離は40マイルです。 このような状況下において、「Greenline Hybrid Yachts」は、ディーゼル電気ハイブリッドと太陽光発電によるヨットの分野において、長年にわたりリーダー的存在であり続けています。 ヨットメーカーの中でエコロジーのランドマークである Greenline は、ハイブリッド ドライブ システムにおいて伝統的な技術と革新的な技術の両方を兼ね備えています。 Greenlineのハイブリッド・ヨット・ラインは現在、洗練されたスポーツボートNEO、ファミリー・キャビンクルージング33、39、40、そして45フライ、48フライ、48クーペ、65OCを含む8種類のモデルで展開されています。

SILENT-YACHTS

SILENT-YACHTS は、同社が世界初で唯一の完全に太陽光で持続可能な外航生産ヨットと呼ぶものを製造しています。 この革新的なヨットは、太陽エネルギーだけで完全に駆動するように設計されており、革新的な代替クリーンエネルギーソリューションを提供します。 同社は、特殊な部品構成により、平均的な巡航速度での推進力の総消費量よりも多くの電力をソーラーパネルで生成することを保証するとしています。

Soel Yachtsのソーラーパワー・ボート

Soel Yachtsはオランダの会社で、マリンシャトルを含むソーラーとハイブリッド船舶を建造しています。 ニュージーランドのSoel Cat 12は、ハードトップにソーラーアレイを搭載したポンツーンボートのような外観で、最大16名の乗客を乗せることができます。 30kWの電気モーターを2基搭載し、蓄電した電力だけで8ノットの速度で6時間航行することができます。 日照時間が長い場合は、8ノットで7.5時間まで航続可能です。 6ノットで24時間（約150海里）の航続が可能で、発電も蓄電もしない夜間の走行も可能です。 最高速度は14ノットです。

Frascher Mirage 740

Austrian Frauscher Mirage 740 Airは、以前はスターンドライブ付きのMercury 350hpがありましたが、現在は高回転100kWブラシレス船内モーターと2つのBMW i3シリーズ40kWバッテリーを組み合わせたTorqeedoのDeep Blueシステムを搭載することが可能になっています。 大容量のリチウム電池は、エンジンルーム後部に1つずつ積み重ねられます。 フラウシャーは、充電（通常の海岸電源）が可能な地域に最適で、そのシステムは1.5時間以内に75％の容量まで充電することが可能です。 最高速度は2200rpmで時速24マイルです。 航続距離はおよそ20マイルです。 (現在、電力パッケージはFrauscherの基本価格に12万ドルを追加しています。)

その他のソーラーボートと電気ボート

その他の電気ボート（一部はソーラーアレイ付き）にはQ Yachts Q30 tenderとSecret 33 water taxiが含まれています。 Duffy Boats は、過去 50 年にわたり、電動レジャークルーザーのラインを製造してきました。

ElectraCraftは電動ポンツーンボートを製造しており、スロベニアのGreenline Yachtsは30フィートから65フィートのハイブリッドまたは電気駆動モデルを数多く取り揃えています。

ハイブリッドボートのエンジンの燃料効率

ハイブリッドパワーソリューションをサポートするボートのための燃料効率の良い燃焼エンジン
ハイブリッドソリューションでは、何らかの形の燃焼エンジン（主推進または発電機として）が依然として必要である。

Volvo Penta 社は、小型化（軽量化）、低排出（環境）、経済性（燃料消費効率）のために再設計された D4 および D6 ディーゼルエンジンを発表したばかりです。 一方、エヴィンルードやヤマハなどの船外機メーカーは、トルクはあるが燃費の良い大型エンジンを製造してきた。

Hybrid Solutions for Sailboats

大型のヨットでは、特に停泊中や風のない長い航海に出るときに、補助動力を使うことがよくあります。 長距離クルージングのヨットは、冷蔵、空調、照明などのホテル負荷のための船上エネルギーニーズのための太陽光発電ソリューションのパイオニアです。 しかし、推進力の確保が課題でした。 2010年、双胴船のメーカーであるLagoon社は、ディーゼルエレクトリックの設計を試みましたが、当時はエネルギー貯蔵（バッテリー）能力が不十分だったことが主な原因で、課題が残りました。 Lagoon は、燃料が割高な異国の地でチャーターするセーリング カタマランの大部分を製造しており、ハイブリッド ソリューションはチャーター産業のゲーム チェンジャーとなるでしょう。

インボードモーター メーカーの OceanVolt は、JBoats セーリング レーサー、Alerion 高級デイセラー、Dufour 382 や Voyage 480 マルチハルなどのチャーターによく見られるボートを含むあらゆるヨットの動力源となっています。 一方、トルキード社のクルーズ船外機シリーズには、スロットルコントロールとGPSベースのバッテリーマネジメントシステムを搭載したモデルがあり、可変速時に残量を継続的に報告し、24Vのリチウムイオンバッテリー2本のみで駆動します。 これらの船外機は、近距離での操縦や短距離のモーター走行に適した小型で軽量のヨットに適していますが、パワーボートも同様に恩恵を受けています。

最先端では、高級ヨットのカタマランを製造する Gunboat が、ディーゼル発電機のバックアップ付きのハイブリッド電気発電所をテストしている Moonwave を発表しました。 BMW i8 のバッテリーを使用し、Moonwave は推進力だけでなく、大規模なホテルのニーズにも電気を使用しているため、長時間の完全な電気使用を続けることは困難です。

The future of hybrid and electric boating

The technology may be complicated and the adoption rate may still be below 2% but change is happening at an accelerating pace as breakthrough in battery expertise, motor design and lightweight hull-building materials are introduced. 速く、クリーンで、静かで、価格も手頃な電気、ハイブリッド、ソーラーボートは、まもなく世界中のボーターたちの手の届くところに来るでしょう。