廣州商學院 冼先品 張紹合
黃埔文沖交付的雙燃料多用途氣體運輸船“宏利”輪
海上運輸是全球碳排放的主要來源之一,國際油輪獨立船東協(xié)會指出航運界若不加以改善,至2030 年航運碳排放量將在目前溫室氣體排放量的基礎上再增長75%。倘若如此,國際海事組織制定的2030 年碳排放下降40%的階段性目標將無法實現(xiàn)??死怂深A計,即使2022 年航運業(yè)碳排放比2008 年減少13.8%,目前全球也僅有27%船舶滿足能耗要求。那么,未來的綠色船舶發(fā)展趨勢是什么?廣東造船業(yè)又應如何應對?
目前,成熟的技術可以使船舶降低20%~30%碳排放。從世界造船業(yè)看,綠色船舶的實現(xiàn)以動力革新和船型設計為主,船舶管理和運營減排為輔。歐洲在船舶低碳原創(chuàng)性技術上仍然走在前列,主要表現(xiàn)在零碳排放發(fā)動機及雙燃料發(fā)動機、船舶原創(chuàng)性設計等領域,而日韓在綠色船舶制造應用領域占有優(yōu)勢。這突顯了當前世界造船業(yè)的分工現(xiàn)實,如尖端的LNG 船,歐洲企業(yè)在圍護系統(tǒng)等領域獨占專利,而日韓在LNG 船舶制造上獨領風騷,其中韓國在2021 年拿下88%的LNG 船舶訂單。我國在綠色船舶制造上進步明顯,如滬東中華、江南造船、外高橋造船、廣船國際等知名船企初步打響了綠色船舶品牌。
從船舶制造的全生命周期看,低碳減排技術是全方位的,主要圍繞動力系統(tǒng)、船舶設計、循環(huán)利用、裝置優(yōu)化和智能管理等方面展開。LNG 雙燃料發(fā)動機、液化石油氣雙燃料發(fā)動機、乙烷雙燃料發(fā)動機和甲醇雙燃料發(fā)動機是市場主流雙燃料發(fā)動機,其技術成熟,減排效果明顯。目前,LNG燃料已經(jīng)成為船舶行業(yè)低碳減排的主要技術路徑。
新型船舶涂料和船舶線型優(yōu)化理論上分別可以最大產生2%和3%的節(jié)能效果,也是當前綠色船型營銷的主要賣點。減少阻力和優(yōu)化裝置現(xiàn)在已廣泛應用在綠色船舶制造中,預旋導輪和消渦鰭技術得到廣泛應用,分別可以最大降低8%和5%的能耗。另外,船舶新增軸帶發(fā)電機可以降低3%到4%的能耗。
空氣潤滑系統(tǒng)也開始了商業(yè)化試驗,其中瓦錫蘭和馬士基等就聯(lián)合開展了船舶空氣潤滑系統(tǒng)試驗。值得一提的是,將風能轉化為推進力的船用風帆系統(tǒng)也有望進入商業(yè)市場,商船三井子公司商船三井干散貨在大島造船訂制的散貨船將安裝兩套風帆系統(tǒng),建成后將降低約20%溫室氣體排放。此外,數(shù)字化和智能化信息系統(tǒng)也在助力溫室氣體減排。StormGeo 和Marorka 等船舶能耗管理系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用在船舶行業(yè),脫碳減排效果獲得了業(yè)界認可。
廣東的綠色船舶制造定位較為清晰,在雙燃料動力船舶和低碳船艇等相關領域處于國內行業(yè)前列,主要布局在中型液貨船、客滾船、支線集裝箱船、靈便型散貨船和公務船艇等。廣東船企與國內龍頭船企錯位競爭,其中廣船國際、黃埔文沖和江門南洋船舶是廣東船企手持訂單較多的三大企業(yè),也是廣東綠色船舶的主要制造企業(yè)。在綠色船舶領域,廣東船企形成了以廣船國際、黃埔文沖和江門南洋船舶等貨船制造和以英輝南方與江龍船艇等船艇制造的行業(yè)格局。
英輝南方建造的全鋁合金純電動旅游觀光船“漓江之夢號”
廣船國際鳥瞰圖
依靠傳統(tǒng)燃油動力船的制造技術基礎,截至2022 年6月底,廣船國際手持雙燃料動力船舶訂單近40 艘、價值約200 億元,是國內手持雙燃料動力液貨船訂單最多的船企。廣船國際在雙燃料動力液貨船制造、配套儲罐技術、減排技術應用、船型設計等領域已經(jīng)處于行業(yè)先進行列,同時在雙燃料動力客滾船、汽車運輸船等細分領域也占據(jù)較高地位。黃埔文沖在綠色中小型支線集裝箱船制造方面處于國內領先地位,全球市場占有率超過19%。在綠色公務船艇、港作拖輪等細分領域也進入行業(yè)前列。江門南洋船舶則專注于綠色環(huán)保靈便型散貨船制造,船型節(jié)能技術備受關注,截至2022 年7 月,其研發(fā)制造的靈便型散貨船達86 艘,在全球小靈便型散貨船的市場占有率超過3.5%。
在綠色船艇方面,廣東船企同樣形成一定市場優(yōu)勢。英輝南方在純電動船艇研發(fā)制造上處于行業(yè)領先水平,純電動游船得到市場了認可,混合動力風電運維船成為拳頭產品之一。江龍船艇則發(fā)展成為我國新能源船艇產業(yè)的民營領軍企業(yè),制造了粵港澳大灣區(qū)首艘純電動客船。在新能源船舶領域,江龍船艇的氫燃料動力船舶建造項目已經(jīng)完成中國船級社審圖。
在應用綠色船舶制造技術上,以廣船國際、黃埔文沖和江門南洋船舶為代表的三大船企主要應用了目前市場主流的成熟技術。綠色減排技術集中在雙燃料主機、新造船線型設計、球鼻艏技術、導風減阻技術和熱循環(huán)系統(tǒng)等方面。廣東船企的主要技術優(yōu)勢是原創(chuàng)性生產工藝,如廣船國際在12萬噸油船上配套使用自主知識產權的LNG 儲罐技術,主要解決手段是創(chuàng)新焊接工藝。黃埔文沖則通過船舶布局和線型優(yōu)化、除硫除氮配置和預留岸電設備等成熟技術,完成了“鴻鵠”系列1900TEU 集裝箱船的各項革新技術,獲得了市場認可。英輝南方依賴技術成熟的鋰電池與直流動力系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)及自主研發(fā)的船艏緩沖裝置,迅速搶占風電運維市場。
一是要繼續(xù)保持傳統(tǒng)船型的制造優(yōu)勢,堅守主業(yè)。目前,廣船國際、黃埔文沖和江門南洋船舶等重點船企已經(jīng)在MR油船、客滾船、支線集裝箱船和靈便型散貨船等船型制造中享有國際聲譽,但仍要繼續(xù)鞏固傳統(tǒng)優(yōu)勢船型的生產優(yōu)勢,加快綠色船舶的技術和制造工藝創(chuàng)新,降低生產成本,縮短交付時間。在替代燃料船舶制造上,可在輔助設備、船型設計、儲罐系統(tǒng)等技術上形成技術儲備,夯實制造工藝優(yōu)勢。
二要重視新能源船艇的市場潛力,提前布局。廣東在新能源船艇方面具備了一定優(yōu)勢,而船艇是船舶工業(yè)中市場化程度最高的一個領域?;浉郯拇鬄硡^(qū)已經(jīng)形成新能源電池和低碳技術的產業(yè)集群,全國公務船、港作拖輪、游船和工程運維船等船艇市場規(guī)模估計每年達400 億元。對此,廣東船艇企業(yè)應提前開展新能源船艇技術攻關,繼續(xù)夯實目前新能源電池、純電和混合動力船艇的市場優(yōu)勢。
三要密切跟蹤市場的前沿技術,主動對接。綠色船舶的原創(chuàng)性設計技術掌握在歐美企業(yè)手中。廣東船企應主動密切跟蹤前沿技術,在船舶主機、船型設計、輔助設備和運營管理軟件等方面保持和歐美制造設計企業(yè)及國際知名船級社對接,并且根據(jù)當前技術發(fā)展趨勢,提前研究和應用相關船舶低碳減排技術。