全球造船市場似乎已經(jīng)患上了“環(huán)保船熱”。環(huán)保船已被視為造船業(yè)擺脫蕭條境況的突破口,將成為未來增長的動力。面對降低燃油成本需求和應對越發(fā)嚴格的環(huán)保規(guī)定,環(huán)保船作為未來型船舶應時而生。全球領(lǐng)先的航運公司馬士基,已充分證明了高效船的重要性。在造船景氣的2007~2008年期間,包括馬士基在內(nèi)的全球航運公司的盈利能力并不存在顯著的區(qū)別。航運公司當時并沒有受到油價的多大影響,紛紛訂造大噸位的普通船,如相對便宜的散貨船,以彌補低燃油效率造成的損失。
然而,2010年以后,面對油價的持續(xù)高企,商船市場條件發(fā)生了變化。與2012年同期相比,馬士基2013年第三季度從集裝箱船領(lǐng)域獲得的營業(yè)收入增長超過兩倍。與此形成鮮明對比的是,全球大多數(shù)航運公司去年只僅僅避免了虧損?;诃h(huán)保船是針對高油價時代的優(yōu)化船型這一認識,馬士基過去十年在環(huán)保船上的戰(zhàn)略投資是其強勁表現(xiàn)的有力支持。事實上,與現(xiàn)有的8000TEU集裝箱船相比,據(jù)稱馬士基的18000TEU集裝箱船降低了50%的燃油成本和12%的海運運費。
此外,隨著國際海事組織(IMO)能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)的強制推行,環(huán)保船也引發(fā)了越來越多的關(guān)注。環(huán)保船新訂單的爆發(fā)式增長也受到氮氧化物和硫化物排放規(guī)定的刺激。例如,從2016年起,要求氮氧化物的排放實現(xiàn)削減80%的目標,而為了降低硫化物的排放,船用燃油的硫含量則必須限制為0.1%。當前,波羅的海、北海、北美洲海域已經(jīng)被指定為排放控制區(qū)域(ECA)。
根據(jù)造船界的消息,船舶的平均壽命周期有望從30年縮短到15年,原因是隨著燃油效率重要性的日益提升,二手船的價格不斷下滑。在這樣的情況下,已有人謹慎地預測:市場對船舶的年需求將從2000艘增長到4000艘。
強制實施的EEDI
IMO對2013年1月1日以后建造的新船強制實施能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)。IMO將控制400總噸以上船舶貨物的每噸英里的二氧化碳(CO2)排放,要求CO2排放實現(xiàn)2015年降低10%、2020年降低20%、2030年降低30%的目標,不滿足此類要求的船舶將不再允許運營。此外,歐洲主要港口,如鹿特丹、漢堡等,已經(jīng)推行了環(huán)保船指數(shù)(ESI),美國的路易斯安那州港口也自2012年7月起推行了該指數(shù)。
ESI指數(shù)通過評估航運公司的環(huán)保船保有量提供港口成本激勵,已經(jīng)降低溫室氣體排放的航運公司將獲得船舶港口費折扣,未能達到一定EEDI值的船舶則將被禁止運營。換句話說,如果航運公司試圖大幅削減溫室氣體排放并降低能源成本,他們就必須降低船舶的航行航速。然而,如果不加裝適應低速運營的新型主機,就無法實現(xiàn)燃效優(yōu)化,因此航運公司必須選擇環(huán)保船。結(jié)果,環(huán)保規(guī)定和針對燃效航速的競爭加快了舊船的拆解,刺激了船東紛紛下單訂造新船。當前,船舶設(shè)計的重點是燃油效率和環(huán)境友好性,而不再像過去那樣航速優(yōu)先。
2016年實現(xiàn)氮氧化物排放削減80%
氮氧化物是船舶燃料燃燒過程中產(chǎn)生的物質(zhì),是一種大氣污染。由于無法完全實現(xiàn)船舶氮氧化物零排放,因此業(yè)界只能顯著減少氮氧化物的排放。IMO實施的Tier I階段氮氧化物排放規(guī)定,針對的是2000年之后建造或重大改造的船上安裝的輸出功率超過130千瓦的柴油機。
2008年10月,IMO實施了Tier Ⅱ階段規(guī)定,旨在使氮氧化物的排放與此前實施的規(guī)定相比進一步降低20%,要求所有2011年1月1日之后建造的船舶都必須強制配置滿足新標準的主機,而規(guī)定的全面展開則將于2016年實施,要求于2016年生效的Tier Ⅲ階段實現(xiàn)氮氧化物排放削減80%的目標。達到氮氧化物排放控制的規(guī)定要求可通過低速蒸汽機實現(xiàn),2011年之前的Tier I階段和2016年之前的Tier Ⅱ階段可降低的排放分別為17.0克/千瓦時和14.4克/千瓦時。然而,預計于2016年開始生效的Tier Ⅲ階段則將氮氧化物的排放限制到3.4克/千瓦時,如果不安裝減排系統(tǒng)或更換主機是無法實現(xiàn)目標的。
硫氧化物含量降低到0.1%
硫氧化物排放規(guī)定將在類似階段全面實施,主要針對的是發(fā)電機或鍋爐使用的燃料。該規(guī)定限制船用燃料中的硫含量,有些地區(qū)已經(jīng)開始實施。當前各個國家港則容許的最高硫含量為4.5%,但IMO的目標則為0.1%。2015年,排放限制將從目前的1.5%降低到0.1%。歐盟已于2012年實現(xiàn)了所屬的24英里區(qū)域內(nèi)的硫含量降低至0.1%的目標。為了降低硫含量,必須使用品質(zhì)更好、價格更高的輕質(zhì)油(MGO)。
作為應對措施,業(yè)界圍繞LNG動力船舶開展了眾多的研究,因為相對當前使用的燃料,以LNG為動力的船舶可以降低23%的二氧化碳排放、24%的氮氧化物排放和92%的硫化物排放。
大型環(huán)保船的發(fā)展趨勢
受集裝箱船大型化的刺激,目前出現(xiàn)了船舶大型化趨勢,而隨著EEDI的實施和環(huán)保船需求的日益增長,環(huán)保船的大型化發(fā)展趨勢也隨之而來。特別是大宇造船海洋(DSME)為馬士基建造的18000TEU集裝箱船,成為全球配備環(huán)保和高效系統(tǒng)的最大環(huán)保船。一些研究發(fā)現(xiàn)甚至預測今后15年內(nèi)將出現(xiàn)30000TEU集裝箱船。
根據(jù)韓國海事研究所(KMI)公布的數(shù)據(jù),大型船舶除降低單位標準箱的運輸成本和建造成本外,還能通過降低燃油消耗和船員配置等實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。根據(jù)運營成本統(tǒng)計,與6800TEU集裝箱船相比,8800TEU集裝箱船可實現(xiàn)每FEU(40英寸集裝箱)對應的成本節(jié)約11.5%,10700TEU集裝箱船可節(jié)約15.1-24.0%,而12500TEU集裝箱船可實現(xiàn)20.0-28.6%。
過去十年,船上使用的C型燃油的價格已經(jīng)增長了4倍左右。在這種趨勢下,即使面臨航運蕭條,仍然出現(xiàn)了10000TEU以上的超大型集裝箱船新船訂單穩(wěn)步增長的局面。到2016年,預計全球?qū)⒂?21艘10000TEU以上超大型集裝箱船交付,每艘船的平均載箱量達到13799TEU。
目前為止已訂造或交付的集裝箱船中,10000TEU以上超大型集裝箱船所占比例最大(超過20%)。因此,造船界預測,主要船型的尺度在不久的將來即將突破10000TEU。
全面展開的環(huán)保船競爭
搶奪環(huán)保船訂單的競爭十分激烈。受到LNG動力主機技術(shù)的商品化和環(huán)保問題的刺激,預計全球船東將加大環(huán)保船的訂造量。因此,船廠和船用主機制造商積極開展了研發(fā)環(huán)保型高效技術(shù)的競爭。根據(jù)造船界的消息,包含環(huán)保技術(shù)和設(shè)備的環(huán)保船新訂單從去年下半年開始出現(xiàn),特別是13000TEU以上的大型集裝箱船和配備LNG動力主機的LNG船訂單出現(xiàn)了顯著增長。這些高效船主導了全球新造船市場,而且新造船價格也出現(xiàn)了逐步上升跡象。
與此同時,由于作為清潔能源的LNG的價格低廉,預計以LNG為動力的船舶的新訂單有望顯著增加。目前,全球約有50艘LNG動力船在運營或正在建造中。發(fā)達國家和地區(qū),如歐盟,通過IMO站在了LNG動力船標準的最前沿。如果這種趨勢延續(xù)的話,預計2020年業(yè)內(nèi)將建造300艘左右的LNG動力船。
造船市場已見證了這種快速發(fā)展趨勢,船東已提高了要求,而為了跟上這種潮流,造船界紛紛加快了環(huán)保技術(shù)的應用步伐。韓國在這方面表現(xiàn)尤為突出,以下為韓國主要船廠研發(fā)的高效技術(shù)。
●G型環(huán)保船用主機
現(xiàn)代重工(HHI)研發(fā)的高效、環(huán)保G型(綠色型)主機已獲得了全球11家船級社的型式認可。該主機應用了大型船用主機的“超長沖程”技術(shù),與現(xiàn)有主機相比,可提高7%的燃油效率,降低7%的有害氣體排放。尤其是該技術(shù)提高了沖程