全球造船市場似乎已經患上了“環保船熱”。環保船已被視為造船業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嚴格的環保規定,環保船作為未來型船舶應時而生。全球領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,包括馬士基在內的全球航運公司的盈利能力并不存在顯著的區別。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,面對油價的持續高企,商船市場條件發生了變化。與2012年同期相比,馬士基2013年第三季度從集裝箱船領域獲得的營業收入增長超過兩倍。與此形成鮮明對比的是,全球大多數航運公司去年只僅僅避免了虧損。基于環保船是針對高油價時代的優化船型這一認識,馬士基過去十年在環保船上的戰略投資是其強勁表現的有力支持。事實上,與現有的8000TEU集裝箱船相比,據稱馬士基的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)能效設計指數(EEDI)的強制推行,環保船也引發了越來越多的關注。環保船新訂單的爆發式增長也受到氮氧化物和硫化物排放規定的刺激。例如,從2016年起,要求氮氧化物的排放實現削減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、北美洲海域已經被指定為排放控制區域(ECA)。
根據造船界的消息,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計指數(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,已經推行了環保船指數(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。
ESI指數通過評估航運公司的環保船保有量提供港口成本激勵,已經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,就無法實現燃效優化,因此航運公司必須選擇環保船。結果,環保規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,船舶設計的重點是燃油效率和環境友好性,而不再像過去那樣航速優先。
2016年實現氮氧化物排放削減80%
氮氧化物是船舶燃料燃燒過程中產生的物質,是一種大氣污染。由于無法完全實現船舶氮氧化物零排放,因此業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階段規定,旨在使氮氧化物的排放與此前實施的規定相比進一步降低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階段實現氮氧化物排放削減80%的目標。達到氮氧化物排放控制的規定要求可通過低速蒸汽機實現,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或更換主機是無法實現目標的。
硫氧化物含量降低到0.1%
硫氧化物排放規定將在類似階段全面實施,主要針對的是發電機或鍋爐使用的燃料。該規定限制船用燃料中的硫含量,有些地區已經開始實施。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年實現了所屬的24英里區域內的硫含量降低至0.1%的目標。為了降低硫含量,必須使用品質更好、價格更高的輕質油(MGO)。
作為應對措施,業界圍繞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。
大型環保船的發展趨勢
受集裝箱船大型化的刺激,目前出現了船舶大型化趨勢,而隨著EEDI的實施和環保船需求的日益增長,環保船的大型化發展趨勢也隨之而來。特別是大宇造船海洋(DSME)為馬士基建造的18000TEU集裝箱船,成為全球配備環保和高效系統的最大環保船。一些研究發現甚至預測今后15年內將出現30000TEU集裝箱船。
根據韓國海事研究所(KMI)公布的數據,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規模經濟。根據運營成本統計,與6800TEU集裝箱船相比,8800TEU集裝箱船可實現每FEU(40英寸集裝箱)對應的成本節約11.5%,10700TEU集裝箱船可節約15.1-24.0%,而12500TEU集裝箱船可實現20.0-28.6%。
過去十年,船上使用的C型燃油的價格已經增長了4倍左右。在這種趨勢下,即使面臨航運蕭條,仍然出現了10000TEU以上的超大型集裝箱船新船訂單穩步增長的局面。到2016年,預計全球將有121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。
全面展開的環保船競爭
搶奪環保船訂單的競爭十分激烈。受到LNG動力主機技術的商品化和環保問題的刺激,預計全球船東將加大環保船的訂造量。因此,船廠和船用主機制造商積極開展了研發環保型高效技術的競爭。根據造船界的消息,包含環保技術和設備的環保船新訂單從去年下半年開始出現,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。發達國家和地區,如歐盟,通過IMO站在了LNG動力船標準的最前沿。如果這種趨勢延續的話,預計2020年業內將建造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保技術的應用步伐。韓國在這方面表現尤為突出,以下為韓國主要船廠研發的高效技術。
●G型環保船用主機
現代重工(HHI)研發的高效、環保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,與現有主機相比,可提高7%的燃油效率,降低7%的有害氣體排放。尤其是該技術提高了沖程