船舶の大半はディーゼルエンジンで駆動され、セイルパワーとガソリンエンジンも普及しているが、電気を利用したボートは120年以上にわたって使用されている。電気ボートは、1880年代から1920年代にかけて、内燃機関が支配的となったときに非常に人気がありました。 1970年代のエネルギー危機以来、この静かで潜在的に再生可能な海洋エネルギー源への関心は、特に太陽電池が利用可能になったときに着実に増加しており、帆船のような無限の範囲でモーターボートを初めて可能にしました。最初の実用的なソーラーボートはおそらく1975年にイギリスで建設されました。パナマ運河を通し、緑の技術だけを含む世界一周のツアーを行った最初の電気帆船はEcoSailingProjectです。
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の発明家、モリッツフォンジャコビによって開発されました。それは24フィート（7.3 m）のボートで、毎時3マイル（4.8 km / h）で14人の乗客を運んだ。それはNeva川の上のロシアのニコラス皇帝私に首尾よく実証された。
黄金時代
電気ボートが実用的な命題になるまでに30年以上のバッテリーとモーター開発が必要でした。この推進方法は、ガソリンエンジンの船外機が支配的になった1880年から1920年の黄金時代を楽しんでいました。
フランスの電気技術者であるGustaveTrouvéは、1880年に小さな電動モーターの特許を取得しました。最初は、モーターがボートを推進するパドルホイールに動力を与え、後にプロペラの使用を主張すると提案しました。
イギリスのオーストリア人移住者Anthony Reckenzaunは、最初の実用的な電気ボートの開発に役立った。 Electric Power Storage Companyのエンジニアとして働いていましたが、彼はさまざまな形態の電気牽引で独創的かつ先駆的な仕事を引き受けました。 1882年、彼は蓄電池によって駆動される最初の重要な電気打ち上げを設計し、ボート電気と名付けました。ボートは鋼製の船体を持ち、長さが7メートルを超えていた。電池と電気機器は、座席エリアの下の眺望から隠され、旅客の宿泊施設を増やした。ボートはテムズ川を上り下りするレジャーツアーに使用され、非常に滑らかで清潔で静かな旅行を提供しました。このボートは6時間稼動し、毎時8マイルの平均速度で運転することができます。
Moritz Immischは、電気モーターの輸送に特化したAlbemarleの第7伯爵ウィリアム・ケッペル（William Keppel）と提携して1882年に会社を設立しました。同社はMagnus Volkを電気発射部門の開発のマネージャーとして雇用した。 1888年にランダムスキッフで12ヶ月の実験作業を開始した後、同社は電気装置を備えた船体の建設を依頼した。 1880年代、テムズ川沿いには、充電ステーションのチェーンを備えた世界初の電気式の車両就航機が設置されました。テムズ川の1893年の喜びマップでは、Kew（Strand-on-the-Green）とReading（Caversham）の間に8つの「電気式打ち上げステーション」が示されています。同社は島にPlatt’s Eyotという本社を建設しました。
1889年から第一次世界大戦の直前まで、ボートシーズンとレガッタは静かな電気ボートを上り下りしていました。
同社の電気的な打ち上げは、川沿いの輸送として富裕層によって広く使用されていました。グランド船はチークやマホガニーで造られ、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が豪華に装飾されています。 William SargeantはImmischの会社によって、1898年にRoundhay Park Lakeでの使用のためにLeeds市議会のためにMary Gordonを建設することを依頼されました。この船はまだ生き残っており、現在修復中です。この70フィートの長さの豪華な娯楽工芸品は、75人の乗客を快適に運ぶことができます。打ち上げは他の場所に輸出された – 彼らは湖水地方や世界中で使用された。
1893年のシカゴ・ワールド・フェアでは、アンソニー・レッケンツァンの作品から開発された55の打ち上げは、100万人以上の乗客を抱えていました。電気ボートは、内燃機関の出現がそれらをほとんどの用途から追い出す前の、1890年から1920年の間の初期の人気を有していた。
この時代の電動ボートの大部分は、唯一の代替エネルギーが蒸気であった時の非潮汐海域の小さな旅客船でした。
低下
ガソリンを搭載した船外機の登場により、ボートでの電力の使用は1920年代から減少した。しかし、いくつかの状況では、電気ボートの使用は20世紀初頭から現在まで持続しています。これらのうちの1つは、ドイツ南東部のベルヒテスガーデン近くのケーニッヒ湖にあります。ここでは、湖はとても環境に優しいと考えられているため、1909年以来、蒸気船とモーターボートは禁止されています。代わりにBayerische Seenschifffahrt社とその前身は、湖上で公共乗客便を提供するために、
最初の電気式潜水艦は、1888年に発足したスペインのPeral潜水艦などの1890年代に建設された。その後、ディーゼルは直接水中潜水艦（一般的にはバッテリー）の動力源として使用されてきた1928年に米国海軍によるディーゼル電気伝達の開発まで、プロペラに電力を供給していました。プロペラは常に電気モーターで駆動され、水没している間はバッテリーからのエネルギーや表面に浮上しているディーゼル発電機でした。
クイーンメアリー2のようないくつかの現代ライナーは、実際の推進のために電気モーターのみを使用する程度まで、燃料と電気の複合推進（ディーゼル電気またはガス、またはCODLOGの組み合わせ）の使用が徐々に拡大されてきたディーゼルエンジンおよびガスタービンエンジン。この利点には、燃料エンジンを常に最適な速度で作動させることができ、操縦性を高めるために360°回転させることができるポッドに電動モータを搭載することができることが含まれる。これは実際には電気ボートではなく、第一次世界大戦後の潜水艦に使用されるディーゼルまたは電気推進と同様の、ディーゼル電気またはタービン電気推進の変形であることに注意してください。
ルネサンス
カリフォルニア州ダフィー・ボート・カンパニーが1968年に小型電気工芸品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使用から離れて停電した。1982年までは電気ボート協会が設立され、太陽光発電ボートが出始めた。
コンポーネント
電動ボートの駆動システムの主要コンポーネントは、すべての場合において同様であり、任意の電気自動車に利用可能なオプションと同様である。
充電器
あるエネルギー源からバッテリーバンクのために電気エネルギーを得なければならない。
メインチャージャーを使用すると、利用可能であれば、船側の電力からボートを充電することができます。ショアベースの発電所は、平均の船舶用ディーゼルまたは船外機よりもはるかに厳しい環境管理の対象となります。グリーン電力を購入することで、持続可能なエネルギーまたは再生可能なエネルギーを使用して電気ボートを操作することが可能になります。
ソーラーパネルは、デッキ、キャビン屋根または日除けの合理的な区域でボートに組み込むことができます。いくつかのソーラーパネルまたは光起電アレイは、わずかに湾曲した表面にフィットするほど柔軟性があり、異例の形状およびサイズで注文することができる。それにもかかわらず、より重く剛性の単結晶型は、1平方メートル当たりのエネルギー出力に関してより効率的である。太陽電池パネルの効率は、太陽に直接指さないと急激に減少するので、途中でアレイを傾ける何らかの方法が非常に有利である。
牽引発電機は長距離クルージングヨットでは一般的であり、帆走中には多くの動力を発生させることができます。電気ボートが帆を持っていて、深い水（約15mまたは50ftより深いところ）で使用される場合、曳航された発電機はセーリング時にバッテリ充電を助けることができます（このような発電機の後ろには何のポイントもありません電気推進の下で発電機から余分な抗力が生成するより多くの電気を無駄にするので）。いくつかの電力システムは、フリーホイーリング駆動プロペラを使用して航行中に駆動モータを介して充電を発生させるが、プロペラおよびギアリングの設計を含むこのシステムは、両方の機能に対して最適化することができない。牽引された発電機のより効率的なタービンがエネルギーを集めている間、それはよりよく固定され、羽ばたくかもしれません。
風力タービンはクルージングヨットで一般的であり、電気ボートに非常に適しています。特に強風の場合、紡績刃に関する安全性の考慮事項があります。ドック、銀行、または桟橋の横にある場合を含め、すべての状況下でタービンがすべての乗客と乗員の道を離れて取り付けることができるように、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、安定していて、ポールやマスト上にタービンで作られたトップハマーが強い風や雨の中で安定性を損なわないようにすることも重要です。十分な大きさの風力発電機は、完全に風力発電された電気ボートを生産することができる。いくつかの機械式風力タービン動力ボートが存在するが、そのようなボートはまだ知られていない。
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れば、オルタネーターは走行中にかなりの充電を行います。内燃機関と電動機の両方が駆動装置に結合されている（並列ハイブリッド）か、または燃焼機関が蓄電池を充電するための発電機のみを駆動する（直列ハイブリッド）2つの方式が使用されている。
すべての場合、充電レギュレータが必要です。これにより、バッテリーが過熱または内部損傷なしで電力が利用可能なときに最大安全率で充電され、満充電に近づいたときに過充電されないことが保証されます。
バッテリーバンク
近年、電池技術には著しい技術的進歩があり、将来的にはさらに多くの技術が期待される。
鉛蓄電池は、電気自動車向けに量産された大型リチウムイオン電池の出現が約c2012以降になるまで、最も実行可能な選択肢でした。ディープサイクルの「牽引」バッテリーは明らかな選択肢です。彼らは重くてかさばりますが、ディーゼルエンジン、タンクやフィッティングを置き換えることはできません。彼らはしっかりと取り付けられていなければなりません。どんな状況下でも移動できないことが不可欠です。非常に危険な可能性があるので、転覆の際に強酸がこぼれ落ちる危険性がないように注意しなければなりません。爆発性の水素と酸素ガスの排出も必要です。典型的な鉛蓄電池は、蒸留水で補充しておく必要があります。
密閉式の鉛酸、ゲル、またはAGM電池として知られているバルブ制御鉛蓄電池（VRLA）は、漏れの危険性を最小限に抑え、電池が過充電された場合にのみガスを排出します。これらの電池は、水で補充する必要がないため、通常は補充する必要がないため、メンテナンスはほとんど必要ありません。
ニッケル金属水素化物、リチウムイオンおよび他の電池タイプが利用可能になっているが、依然として高価である。これらは現在、ドリルやドライバーのような充電式ハンドツールで一般的なバッテリーの種類ですが、この環境では比較的新しいものです。それらは、鉛酸タイプに適合する充電コントローラとは異なる充電コントローラを必要とする。
この場合のリチウムイオンは、通常、リチウム鉄リン酸塩電池を意味し、他のリチウムイオンよりも重いが、海洋用途にはより安全である。それらは高価ですが、ほとんどの日（10〜12時間/日）に走るフェリーのような信頼性と耐久性を必要とするアプリケーションでは、これが最善の選択肢です。ライフサイクルが5〜7年という非常に長い寿命を持っています。
燃料電池またはフロー電池は、長年にわたり重要な利点を提供することができる。今日（2017）しかし、彼らはまだ高価で、専門の設備と知識が必要です。
バッテリバンクのサイズによって、電力の下でボートの範囲が決まります。ボートのモーター速度も範囲に影響します。低速であれば、船体を動かすのに必要なエネルギーに大きな差が出る可能性があります。範囲に影響を及ぼす他の要因には、海の状態、流出、暴風、および途中で回収することができる任意の料金が含まれる。良い風の風力タービンは助けになり、どんな風でもモーターセーリングはそれ以上のことができます。
スピードコントローラー
ボートを使用可能かつ操作しやすくするために、操作が簡単なフォワード/ストップ/バックスピードコントローラが必要です。これは効率的でなければなりません。熱くなってエネルギーを無駄にしてはいけません。また、全負荷条件のもとで流れることができる完全な電流に耐えることができなければなりません。最も一般的なタイプの速度コントローラの1つに、パルス幅変調（PWM）があります。 PWMコントローラは、高周波パルスをモータに送ります。より多くの電力が必要になると、パルスは持続時間が長くなる。
電気モーター
多種多様な電気モータ技術が使用されている。伝統的な界磁巻線型DCモータが使用され、依然として使用されている。現在、多くのボートは軽量の永久磁石DCモーターを使用しています。両方のタイプの利点は、スピードを電子的に制御することができますが、これは必須条件ではありません。一部のボートでは、ACモーターまたは永久磁石ブラシレスモーターを使用しています。これらの利点は、磨耗または破損する可能性のある整流子の欠如と、しばしばより低い電流でより薄いケーブルを可能にすることです。欠点は、必要とされる電子コントローラへの全面的な依存と、高水準の絶縁を必要とする通常は高電圧である。
ドライブトレイン
伝統的なボートは、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に動力を供給するインボードモーターを使用します。より効率の高いより大きなプロペラを使用できるようにするために、しばしば歯車減速装置が組み込まれています。これは、伝統的なギアボックス、同軸遊星歯車、またはベルトまたはチェーンを備えた伝動装置であり得る。ギアリングに伴う必然的な損失のため、多くのドライブは低速の高トルクモーターを使用することでそれを排除します。電気モーターは、プロペラを用いてポッドに封入し、船体（セイルドライブ）の外側または船外固定具（船外機）に固定することができます。
タイプ
他の推進方法のボートと同数の電動ボートがありますが、いくつかのタイプ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で復元された電気ボートが存在し、関係者にとって重要なプロジェクトです。
運河、川、湖のボート。電気ボートは限られた範囲と性能しか持たず、地方の公害が完全になくても内陸水路で使用される傾向があります。電気ドライブは、内陸水域のヨットのための補助推進としても利用できます。
電気船外機とトローリングモーターは、約100ドル（米国）から数千ドルまでの価格で数年間利用可能です。これらはボートの底に外部バッテリーを必要としますが、実用的なワンピース品です。ほとんどの利用可能な電気アウトボードは、カスタムドライブほど効率的ではありませんが、使用目的に合わせて最適化されています。内陸水路の漁師のために。彼らは静かで、水や空気を汚染しないので、魚や鳥などの野生動物を怖がらせたり、害したりすることはありません。近代的な防水バッテリーパックと組み合わせると、電気船外機はヨットの入札や他の近海の遊覧船にも最適です。
クルージング・ヨットは通常、補助エンジンを備えていますが、その主な用途は2つあります。1つは、風が弱いときや逆方向のときに海上で動力を与えることです。もう1つは、ボートが港にあるときに推進の最後の10分程度を提供することであり、混雑して閉じ込められたマリーナまたは港内の狭い停泊場に移動する必要があります。軽い空気や穏やかな海でゆっくりとモーターを動かすのに必要な電力は小さいが、電気推進はフルパワーでの長期巡航には適していない。第2のケースに関して、電気駆動装置は、細かく制御することができ、短時間の間、実質的な電力を供給することができるので、理想的には適している。
商業フェリー：
ノルウェーの最初のバッテリー – 電気フェリーはアンペアで、120台の車と12台のトラックが利用できます。 2016年11月現在、106,000kmの運航率を維持しています。そのバッテリーは1 MWhのエネルギーを保持しますが、9分の充電時間では十分ではなく、より多くのバッテリー容量を取り付けることがあります。ノルウェーではいくつかの電気フェリープロジェクトが予定されています。操業データに基づいて、ノルウェーの112のディーゼルフェリー航路のうち61本が電気フェリーで置き換えられ、5年の返済時間を有することをライフサイクル分析でまとめた。分析には、充電器、グリッドなどの補助費が含まれます。
フィンランドでは、アウラ川からアボまでの歴史的なトゥルク都市フェリーが2017年4月に全電気推進に転換されました。この船は1904年に木製の蒸気フェリーとして導入され、1955年にディーゼル運転に転換されました足での0615から夜遅くまでの毎日の定期的なサービスと、バッテリ電源のサイクル乗客。充電は夜間に行われます。
他のプロジェクトはカナダ、スウェーデン、デンマークで検討されています。
インドの初のソーラーフェリー（75フィートのボート）は、太陽電池とグリッドチャージのリチウムバッテリーを搭載しており、建設中で、2016年7月までに稼働する予定です。消費予測に基づいて、回収期間は3年です。
一方、フェリーには、乗客の運搬電気自転車、電気自動二輪車、電気自動車の充電ポイントが含まれ、時には無料の充電ポイントが含まれます。
ディーゼル・エレクトリック・ハイブリッド：ディーゼル・アシスタントには3回目の潜在的な用途があります。これは、一晩中突然岸辺から遠ざかり始めるか、船に乗ってから数日後にアンカーでバッテリーを充電することです。この場合、おそらくより大きなクルージング・ヨットでこのような使用が予想される場合は、組み合わせたディーゼル・エレクトリック・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、バッテリバンクを充電することを主目的としており、電気モータは推進力を持っています。ディーゼルの動力が最初に電気に変換され、次に動くように長距離を走行する場合、風力、帆および太陽電池が操縦に使用されるたびに均衡が保たれますディーゼルを始めることなく短い旅。必要なときはいつでも、ディーゼルを純粋な発電機として始動できるという柔軟性があります。主な損失は重量と設置コストですが、大型ディーゼルを毎日運ぶアンカーに座っているより大きなクルージングボートでは、他の時間に行われる節約と比較して、それほど大きな問題ではありません。一例は135kWhのバッテリーと80kWのディーゼル発電機を備えた漁船Selfa El-Max 1099です。 LNGを搭載した供給船が2016年に運転を開始し、ダイナミックポジショニング中に回転予備として機能する653kWh / 1600kWのバッテリーが使用され、15〜30％の燃料を節約しました。
太陽光発電：直接太陽エネルギーによって推進されるボートは、海洋太陽光発電車両です。利用可能な太陽光は、太陽電池によってほぼ常に電気に変換され、アキュムレータバッテリに一時的に蓄えられ、電気モータを介してプロペラを駆動するために使用される。電力レベルは、通常、数百ワットから数キロワットのオーダーである。ソーラーボートは1985年頃に知られるようになり、1995年に最初の商用ソーラー客船が登場しました。ソーラーボートは海上で成功裡に使用されています。大西洋の最初の交差点は、太陽のカタマランSun21によって2006/2007の冬に達成されました。 （ソーラーボートのリストも参照）
有線電気ボート
電気ボートの特別なカテゴリーは、電線によって電力を受け取る船舶である。これには架線が含まれ、1本または2本の電線が水上に固定され、ボートがそれらに接触して電流を引き込むことができます。また、防水テザーケーブルを使用してボートを海岸に接続することもできます。単一のオーバーヘッドワイヤの場合、電気回路は水自体によって閉鎖されなければならず、電極の抵抗および腐食がより大きくなる。 2本の電線の場合、水は電流を通さなければならないが、互いに接触するときに短絡を引き起こす双子電線は、構成を複雑にする。
もちろん、ボートはワイヤーまたはテザーポイントの近くに留まらなければならず、したがって操縦性に限界があります。フェリーや狭い運河では問題ありません。ドイツのStrausbergにあるStrausseeフェリーがその一例です。これは370mの軌道に沿って湖を横断し、1本の架線から170Vの電力を供給されます。スウェーデンのKastelletフェリーは、スウェーデンの200メートル（660フィート）の海運路を横断し、フェザーがその繋留地点の反対側のターミナルにドッキングされると海底に降ろされる潜水可能な繋留供給ケーブルを使用します。
Marne-Rhine CanalのMauvagesトンネル（fr）では、バイポーラ架空線が、潜水チェーンに沿って4877mのトンネルを通って自らといくつかの船舶を引っ張る電気的なタグに600V DCを供給します。これは、トンネル内のディーゼル排気ガスの蓄積を防止する。もう一つの例は、ベルリンの南西17kmにあるKleinmachnower Seeにある実験的な電気牽引Teltow（de）である。それは1903年から1910年まで使用され、現在の収集ポールはトロリーバスに使用されているものに基づいていました。
汚染と具体化されたエネルギー
ボートのすべての構成部品は製造されなければならず、最終的に処分されなければならない。ボートの寿命のこの段階では、汚染や他のエネルギー源の使用が避けられず、電気ボートも例外ではありません。電気推進の使用によって達成される地球環境への利益は、ボートの作業期間中に明らかになるが、これは長年に及ぶ可能性がある。このような恩恵は、そのようなボートが使用される繊細で非常に美しい環境で最も直接的に感じられます。
クラシック・ボート誌の2010年5月号には、電気論議と題するプロ・アンド・コモンの記事が掲載されました。ジェイミー・キャンベル（Jamie Campbell）は、電気ボート協会のケヴィン・デスモンド（Kevin Desmond）とイアン・ラター（Ian Rutter）によって反撃された4つの主要なカウントについて電気ボートに反対している。ジェイミー・キャンベルは、電気推進は、「レクリエーション・ボートのための最も環境的に敏感で再生可能な選択肢」として、木製のセーリングボートとローイング・ディンギーを提案して、シーガルの船外機よりもはるかに正当化できないと主張した。
電気生産
キャンベル氏は、「排水はすべて他の誰かの裏庭にある」という電動ボート「ニンバイクの響き」からの汚染の欠如と、再充電ポイントの提供が生息地の何百キロを掘り起こすかもしれないと主張している。 Desmond氏は、二次電池が発電所からエネルギーを得ていることは間違いないが（ソーラー発電や風力発電によって充電されていないとき）、騒々しい内燃機関のボートは燃料をさらに遠くから得ることができ、電源ケーブルは、ガソリンスタンドより環境に与える影響が少ないです。 Rutter氏は、電気ボートは「ベースロード」を使用して一晩充電する傾向があることに気付いています。
効率
充電/放電サイクルで損失があり、電気を動力に変換する間に、Rutterは、ほとんどの電気ボートが5mphで一般的な最大河川速度でクルーズするのに約1.5kWまたは2hpしか必要ないと指摘し、30わずか2 hpしか生産していないhpガソリンまたはディーゼルエンジンは、かなり非効率的です。 Desmond氏は、電気ボートは効率的で低洗浄度の船体をより川岸に適している傾向があると指摘していますが、Campbellは「耐荷重性の高い船体」と「険しい、
汚染
Campbellは、ボートが沈むときに “伝統的な”バッテリーが水に浸入するという公害について議論しているが、電動ボートは他のタイプより沈没することはなく、燃料、エンジンオイル、クーラント添加剤の漏れは不可避である – 燃焼エンジニアリングボートシンク。 Rutterは通常の使用でディーゼルの湿った排気ガスから出てくる “非常に厄介な汚染物質のカクテル”を指摘しています。
バッテリー製造
キャンベル氏は「電池製造に関わるすべての有害な化学物質を含む」と述べているが、Rutterは10-12年の潜在寿命を持つ「控えめなプラスチックの箱に少量の余分な微量金属を含む鉛と硫酸である」と述べている。 Desmond氏は、米国は鉛蓄電池のリサイクル率が98％であり、電池および鉛精錬業界は世界で最も厳しい公害防止基準のいくつかを遵守していると語っている。
この記事では、英国環境庁とブローズ・オーソリティによって電気ボートに25％と30％の割引が提供されており、そのバッテリー駆動車にはガソリン相当の3/5の炭素フットプリントがあると述べられています。 1日のクルージング後の典型的な充電は、太陽光や風力を使わずに1.50ポンドと言われています。
ノルウェーでの2016年のライフサイクル調査によると、電気フェリーとハイブリッドオフショア供給船は、2カ月以内にリチウムイオン電池を製造することによる環境への影響を補う。
ソーラー船
2010年には、53メートル平方メートルのソーラーパネルを搭載した幅35メートル、幅26メートルのカタマランヨットであるTûranorPlanetSolarが発表されました。 2012年5月4日、585日後にモナコで60,023キロメートル（37,297マイル）の地球周回航路を完了し、化石燃料を使用せずに28ヶ国を訪れました。これまでに建設された最大の太陽光発電ボートです。
インド初のソーラーフェリー、完全に太陽光で動く75人乗りのボートが建設中です。 2016年中頃までに完成予定です。
日本最大の船舶、日本郵船（株）と日本石油（株）は、トヨタ自動車が使用する6万トンのカーキャリア船の上に、40キロワットの発電可能な太陽電池パネルを設置すると発表した。
モナコのヨット会社、ウォリーは、大邸宅とスーパーヨットを購入する間に引っ越された億万長者のために設計された “ギガヤット”を発表しました。 Why 58 x 38は、ディーゼル電気モーターとオプションのSkysailsを補助するために150kWを生成する900m2の太陽電池パネルによって、12ノットで12,000マイルの自律航続範囲を持つように設計されています。