环保政策压力:
国际海事组织(IMO)持续收紧航运业的环保法规,制定了严格的温室气体减排目标,如要求到 2050 年航运业温室气体年度总排放量较 2005 年降低至少 90%。同时,引入了如现有船舶能效指数(EEXI)、碳强度指标(CII)等强制性措施,促使航运企业必须寻求更绿色的运营方式,加速向新能源船舶转型以满足排放要求,避免面临高额罚款。
欧盟等地区也出台了相关政策,像将航运业纳入碳排放交易体系(ETS),自 2024 年 1 月起,船东需为船舶的碳排放量缴纳相应配额费用,且比例逐年提升,这极大地推动了航运企业在欧洲航线乃至全球范围内加快采用新能源船舶来降低运营成本和碳排放。
市场需求变化:
随着全球环保意识的增强,货主们越发倾向于选择绿色环保的航运服务,对于运输过程中的碳排放关注度不断提高。大型跨国企业在选择航运合作伙伴时,会将是否使用新能源船舶等环保举措作为重要考量因素,这使得航运企业为争取更多优质客户订单,积极推动自身船队的绿色转型,增加新能源船舶的投入使用。
此外,消费者在购买商品时也更青睐那些在整个供应链环节注重环保的产品,间接促使航运业加快绿色转型步伐,以满足市场对绿色运输的需求。
可持续发展需要:
液化天然气(LNG)动力船舶:
特点:LNG 作为一种相对清洁的替代燃料,其燃烧时产生的硫氧化物几乎为零,氮氧化物排放量相较于传统燃油也大幅减少,二氧化碳排放量能降低 20% - 30% 左右。例如,挪威沿海的一些航运线路大量使用 LNG 动力船舶,在减少污染物排放的同时,维持了高效的运输服务。
应用现状:目前,LNG 动力船舶在全球范围内的应用正逐渐扩大,尤其在对环保要求较高的特定区域航线以及一些大型航运企业的部分船队中得到了较多采用。像达飞轮船等航运巨头都已拥有一定数量的 LNG 动力集装箱船投入运营。
甲醇动力船舶:
特点:甲醇可以通过可再生能源合成,具有成为低碳甚至零碳燃料的潜力。燃烧甲醇产生的污染物相对较少,且甲醇在储存和加注方面相较于其他一些新能源有一定便利性,船舶的甲醇动力系统在技术上也在不断发展完善。例如,马士基已订购多艘大型甲醇双燃料动力集装箱船,计划逐步应用于全球主要航线,引领行业向绿色能源应用转型。
应用现状:越来越多的航运企业开始关注并尝试甲醇动力船舶,从最初的概念探讨到现在进入实际建造和运营阶段,甲醇动力船舶正逐渐成为航运业绿色转型中的重要力量。
氨动力船舶:
电动船舶(含纯电动和混合动力):
特点:纯电动船舶在运行过程中实现零排放,对于内河、近海等短距离运输场景十分适用,能有效减少局部水域的污染。混合动力船舶则结合了传统燃油动力和电力驱动的优势,可根据航行工况灵活切换,在靠港、低速航行等阶段使用电力,减少污染物排放,在长距离航行时切换至燃油动力,保障续航能力。
应用现状:在我国内河航运以及部分沿海短途运输中,电动船舶已经有了一定规模的应用,例如长江流域的一些渡轮、观光船等采用了纯电动或混合动力系统,取得了良好的环保和运营效果。
面临的挑战:
技术层面:许多新能源船舶技术仍处于发展阶段,像氨动力船舶的发动机技术、安全系统等尚未完全成熟,新能源的储存、加注设施配套也不完善。例如,全球范围内的氨燃料加注站数量极为稀少,限制了氨动力船舶的实际运营范围。
成本因素:新能源船舶的建造初期成本通常高于传统燃油船舶,而且部分新能源本身的生产成本较高,导致运营成本也居高不下。以氢燃料电池船舶为例,目前氢燃料电池的制造成本和氢气的生产、储存成本都较高,使得航运企业在投资这类新能源船舶时面临较大的经济压力。
基础设施不足:与新能源船舶相匹配的港口基础设施建设滞后,如 LNG、甲醇、氨等燃料的加注设施以及电动船舶的充电设施在多数港口都还不够完善,无法满足大规模新能源船舶运营的需求。
应对措施:
加强技术研发与合作:航运企业、船舶制造企业与科研机构应加大合作力度,共同投入资源开展新能源船舶关键技术的攻关,通过联合研发、技术共享等方式加速技术成熟进程,提高新能源船舶的性能和安全性。
政策扶持与补贴:政府部门可以出台相关政策,对新能源船舶的建造、购买以及新能源的生产、使用等环节给予补贴或税收优惠,降低航运企业的成本压力,鼓励更多企业采用新能源船舶。例如,我国对符合一定标准的 LNG 动力船舶给予购置补贴,推动了 LNG 动力船舶的发展。
加快基础设施建设:港口管理部门、能源企业等多方协同,制定规划并加大投入,加快建设新能源船舶所需的燃料加注、充电等基础设施,逐步完善配套网络,为新能源船舶的广泛运营创造条件。像欧洲部分港口已经开始有计划地增加 LNG 加注设施的建设数量,以适应 LNG 动力船舶的发展需求。
随着航运业绿色转型的持续推进以及上述问题的逐步解决,新能源船舶有望在未来得到更广泛的应用。预计在未来几十年内,LNG 动力船舶的应用将进一步普及,甲醇动力船舶会随着技术和基础设施的完善逐渐成为主流选择之一,氨动力船舶也有望突破技术瓶颈实现商业化运营,电动船舶则在内河和近海等特定运输场景中发挥更大的环保作用,共同推动航运业朝着更加绿色、低碳、可持续的方向蓬勃发展。