日前，財(cái)聯(lián)社就中國(guó)船舶集團(tuán)上海船舶研究設(shè)計(jì)院獲得全球首艘氨燃料動(dòng)力集裝箱船GREEN SEALION 1400訂單實(shí)地探訪上船院，尋找中國(guó)經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能。

“畫(huà)船舶設(shè)計(jì)圖，就像蓋房子一樣，先把主要的格局定好，再慢慢細(xì)化。但從開(kāi)始畫(huà)第一根線開(kāi)始，我們就要考慮好船舶的尺度。”上船院1400箱項(xiàng)目組專業(yè)資深設(shè)計(jì)師、研究員王亞磊坐在工位上，打開(kāi)1400箱氨燃料動(dòng)力集裝箱船的電子設(shè)計(jì)圖紙，向財(cái)聯(lián)社記者介紹。

今年，全球首艘氨燃料動(dòng)力集裝箱船訂單誕生，意味著全球航運(yùn)業(yè)在清潔低碳領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，航運(yùn)業(yè)碳減排開(kāi)啟氨燃料時(shí)代。      

上船院船舶設(shè)計(jì)一部?jī)?nèi)，看似普通的一排排屏風(fēng)工位，正是該船設(shè)計(jì)圖紙的誕生地。財(cái)聯(lián)社記者看到1400箱氨燃料動(dòng)力集裝箱船電子圖紙上，一根根不同顏色的線條，勾勒出了船體的各個(gè)結(jié)構(gòu)。

“該船設(shè)計(jì)周期很短，僅9個(gè)月左右。”王亞磊表示。該氨燃料船舶主機(jī)訂單為中國(guó)動(dòng)力旗下中船發(fā)動(dòng)機(jī)承接，目前主機(jī)仍在研制階段，預(yù)計(jì)在2025年上半年交付。該船預(yù)計(jì)2026年二季度交付。

從“0”到“1”

新質(zhì)生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力。上船院一直在綠色船舶設(shè)計(jì)之路上迭代優(yōu)化，在推動(dòng)航運(yùn)業(yè)綠色化發(fā)展方面，前期做了不少工作。這些使得上船院能夠最早拿下氨燃料集裝箱船訂單。

上船院創(chuàng)新中心主任助理、研究員杜魯輝告訴財(cái)聯(lián)社記者，在綠色船舶設(shè)計(jì)方向上，上船院主要考慮兩個(gè)方面：

一是本質(zhì)節(jié)能，做到船舶最優(yōu)化，即把船做輕、做好船舶線性、降低水阻力；二是替代燃料。近年來(lái)，上船院每年針對(duì)LNG、甲醇、氨燃料都會(huì)采取重點(diǎn)工作。比如三年前，主要針對(duì)LNG燃料動(dòng)力做全系列船型的研發(fā)設(shè)計(jì)，兩年前則是甲醇，去年開(kāi)始側(cè)重氨燃料。提前把各個(gè)船型的全系列船（比如巴拿馬型、好望角型等）設(shè)計(jì)研究完成后，一旦有船東有需求，上船院就能在第一時(shí)間提供設(shè)計(jì)方案。

實(shí)際上在該1400箱集裝箱船訂單落地之前，上船院已經(jīng)推出多型氨燃料動(dòng)力船舶的方案設(shè)計(jì)。財(cái)聯(lián)社記者了解到，2019年，上船院18萬(wàn)噸氨燃料散貨船取得了英國(guó)勞式船級(jí)社的AIP證書(shū)。

“這也是在船東要求的基礎(chǔ)上，我院提前布局氨燃料動(dòng)力船市場(chǎng)的契機(jī)。”杜魯輝說(shuō)。

不過(guò)，仍有不少船東在燃料選擇上有所猶豫，當(dāng)前的主流船公司所選擇船舶燃料也不盡相同。但該1400箱氨燃料動(dòng)力集裝箱船的船東從一開(kāi)始就瞄準(zhǔn)了氨燃料。

據(jù)王亞磊透露，該船船東2020年時(shí)的初始意向，就是建造一艘氨燃料集裝箱船。但當(dāng)時(shí)受制于主機(jī)、供氣系統(tǒng)相關(guān)的配套設(shè)備材料“一片空白”，因此最初選擇的是“氨燃料READY”動(dòng)力，即先采用其他燃料動(dòng)力，后續(xù)通過(guò)改裝實(shí)現(xiàn)氨燃料動(dòng)力。隨著氨燃料配套系統(tǒng)的逐步面世，同時(shí)船東也尋得了氨燃料的穩(wěn)定來(lái)源，基于此，船東提出要求直接采用氨燃料動(dòng)力。這便是全球首艘氨燃料動(dòng)力集裝箱船訂單的誕生過(guò)程。

“回過(guò)頭看，該船設(shè)計(jì)、研發(fā)的最大的難點(diǎn)，就是要在氨燃料主機(jī)、供氣系統(tǒng)等配套設(shè)備僅初步成型的基礎(chǔ)上，將配套設(shè)備、船舶設(shè)計(jì)研發(fā)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)配合做到嚴(yán)絲合縫。而以往的船型，都是在主機(jī)已經(jīng)生產(chǎn)或設(shè)計(jì)研發(fā)完畢后，我們?cè)龠M(jìn)行船舶設(shè)計(jì)。”王亞磊說(shuō)。此外，如何將氨燃料毒性影響降低到最低，如何應(yīng)對(duì)氨燃料泄漏，都是需要持續(xù)考慮的問(wèn)題。

清潔能源燃料加速迭代

目前，船舶替代燃料已從LNG燃料演進(jìn)到綠色甲醇、氨燃料。赫伯羅特則是在今年4月于鹿特丹港完成了液化生物甲烷（LBM）“船對(duì)船”加注。去年年底，中國(guó)船舶旗下江南造船已推出了核動(dòng)力燃料集裝箱船。

在眾多清潔能源燃料“百家爭(zhēng)鳴”的背景下，王亞磊認(rèn)為在當(dāng)前市場(chǎng)情況下，氨燃料動(dòng)力船的發(fā)展空間仍十分廣闊。主要是因?yàn)榘比剂鲜悄壳拜^容易接觸到的，且對(duì)船舶造船成本增加不多，是相對(duì)能為船東接受的一種燃料。而其他清潔能源比如氫能，投資成本高，儲(chǔ)存條件要求高，配套研發(fā)也不能直接落地。隨著氨燃料船訂單的不斷落地，也能看出船東對(duì)氨燃料船未來(lái)發(fā)展的信心。

至于“有味道”的氨燃料如何進(jìn)一步擴(kuò)大其市場(chǎng)空間？杜魯輝對(duì)此表示，仍取決于未來(lái)市場(chǎng)、船東對(duì)氨燃料的接受程度。

“何種燃料是航運(yùn)業(yè)脫碳路上的最終解決方案？目前仍沒(méi)有定數(shù)。但氨燃料至少是解決未來(lái)減碳需求的相對(duì)理想的可替代燃料。不過(guò)，若考慮當(dāng)前的技術(shù)水平，以及氨燃料的生產(chǎn)能力現(xiàn)狀預(yù)估，氨燃料的成熟發(fā)展仍需要較長(zhǎng)的一段時(shí)間。”王亞磊稱。“若未來(lái)可替代能源向氨燃料傾斜，上游廠商會(huì)加大生產(chǎn)，同時(shí)正向激勵(lì)船東建造氨燃料船舶。疊加當(dāng)前清潔能源燃料迭代更新速度加快，氨燃料的實(shí)際發(fā)展可能并不用這么長(zhǎng)時(shí)間。”

目前，清潔能源燃料的加速推出，已然帶動(dòng)了對(duì)應(yīng)燃料主機(jī)，以及對(duì)應(yīng)燃料動(dòng)力的船舶研發(fā)設(shè)計(jì)節(jié)奏。

在王亞磊看來(lái)，對(duì)于新造船市場(chǎng)而言，即便市場(chǎng)選擇了氨燃料這一脫碳路徑，也并不會(huì)帶來(lái)爆發(fā)性的訂單增長(zhǎng)，未來(lái)將會(huì)是逐漸替代的過(guò)程，仍依據(jù)新船替代舊船的需求，而不是輕易淘汰舊船。“除非市場(chǎng)出現(xiàn)因新能源車出口帶來(lái)汽車運(yùn)輸船爆火這類較為特殊的事件。正常情況下，從能源應(yīng)用來(lái)說(shuō)，（造船市場(chǎng)）會(huì)處于平穩(wěn)向上的趨勢(shì)。”

整體來(lái)看，氨燃料船隊(duì)在今年年初剛剛開(kāi)始發(fā)展。根據(jù)DNV提供的訂單情況，在今年1月和2月的三個(gè)訂單基礎(chǔ)上，3月份增加了兩筆新訂單。其中2月訂單為1400箱氨燃料動(dòng)力集裝箱船的建造訂單，其余訂單為散貨船、LNG運(yùn)輸船等其他船型。

DNV高級(jí)副總裁兼大中國(guó)區(qū)總經(jīng)理Norbert Kray對(duì)此表示，市場(chǎng)對(duì)氨燃料船舶的投資也在增加，這種趨勢(shì)可能會(huì)在未來(lái)幾個(gè)月和幾年持續(xù)下去。

目前上船院在提升新質(zhì)生產(chǎn)力方面，持續(xù)向綠色化智能化靠攏。上船院正在研發(fā)相關(guān)的大模型，做一些輔助優(yōu)化的工作以提高設(shè)計(jì)效率。杜魯輝稱，目前上船院信息部門正在內(nèi)測(cè)該大模型，“未來(lái)船舶設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，肯定是綠色化、智能化。”