日韓船舶工業(yè)綠色風(fēng)向

中船重工經(jīng)濟研究中心 韓光 劉嘯波

目前，全球范圍內(nèi)正在掀起一股綠色浪潮，綠色船舶技術(shù)日益成為競爭力的關(guān)鍵。作為主要造船國家，日韓行動迅速，且已取得大量成果。

日本

在與中、韓兩國造船企業(yè)競爭中，日本造船業(yè)始終立足于技術(shù)，以優(yōu)勢技術(shù)實現(xiàn)差別化競爭。面對持續(xù)低迷的船市，韓國主要的船廠早已開始以低廉的價格來吸引船東，但日本沒有趟價格戰(zhàn)“渾水”，而是潛心研發(fā)環(huán)保船型。目前，以節(jié)能環(huán)保為代表的低碳船舶技術(shù)正在成為日本造船界共同的研發(fā)重點。

船舶動力技術(shù)

2008年，在日本財團的資助下，日本船舶技術(shù)研究協(xié)會從提高燃料的多樣性、燃料低硫化的進展、限制溫室氣體GHG排放等角度出發(fā)，在日本開展了天然氣制油（GTL）在船舶上應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)的調(diào)查研究。天然氣制油（GTL: Gas-to-Liquid）即天然氣燃料轉(zhuǎn)化為液體燃料，因其是一種接近柴油的液體燃料，被認(rèn)為適合推廣成為船用柴油機的燃料。GTL作燃料能大幅降低硫氧化物SOx、顆粒PM等大氣污染物排放，還能提高船用柴油機燃燒效率并減少氮氧化物NOx的排放。該調(diào)查研究內(nèi)容涉及船用柴油機使用GTL燃料或者是GTL和重油的混合燃料時可能面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)及適合進行此項測試的航線等方面，為GTL在船舶上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

圖1 全球首艘以太陽能為動力的汽車滾裝船

日本主要造船企業(yè)在綠色船舶動力技術(shù)領(lǐng)域開展了大量工作。三井造船株式會與三洋電氣公司、三菱重工聯(lián)手開發(fā)采用太陽能發(fā)電技術(shù)和鋰離子電池的混合電源系統(tǒng)，建造一艘混合動力汽車運輸船；三菱重工在2008年末建造了世界上第一艘搭載太陽能電池面板的6200車位汽滾船“御夫座領(lǐng)袖（Auriga Leader）”號（如圖1所示）。

此外，日本高校也積極參與到綠色船舶動力技術(shù)研發(fā)中。日前，以日本東京大學(xué)牽頭，與日本海事協(xié)會、日本郵船和商船三井共同成立研發(fā)小組，將開展新概念風(fēng)力推進船舶的研發(fā)，研制采用碳復(fù)合材料制造的大型、靈活帆自動航行系統(tǒng)。

船舶減阻技術(shù)

三菱重工與日本郵船公司共同研發(fā)“空氣潤滑系統(tǒng)”。該系統(tǒng)將安裝鼓風(fēng)機，通過從船底輸出空氣產(chǎn)生氣泡，從而有效地降低海水對船底摩擦阻力（如圖2所示）。

大島造船株式會社從2008年就開始進行節(jié)能環(huán)保新船型的研發(fā)，目前已經(jīng)基本完成能夠降低30%溫室氣體排放的新型巴拿馬型散貨船研發(fā)。目前，除巴拿馬型散貨船外，大島造船還在大靈便型散貨船、煤炭運輸船等領(lǐng)域研發(fā)節(jié)能環(huán)保新型船舶。

日本中型造船企業(yè)在開發(fā)環(huán)保船型方面也不示弱。旭洋船廠將開始建造具有可以大大減少風(fēng)的阻力的創(chuàng)新型船艏——SSS 型船艏（SSS bow）的2000車位的純汽車運輸船。該船采用了與傳統(tǒng)汽車運輸船常用的空氣動力學(xué)效率低的正方形船艏截然不同的半球型船艏，能減少50%風(fēng)的阻力。從理論上講，新型船艏汽車運輸船在北太平洋海洋和大氣狀況下，以75%的持續(xù)功率航行，每年可以節(jié)省800噸燃油和減少2500噸二氧化碳排放。

圖2 船舶在船底氣孔噴出氣泡，形成氣泡層，降低海水阻力

復(fù)合環(huán)保技術(shù)

圖3 商船三井的新概念汽車船外型

三井造船株式會提出了新概念汽車船，如圖3所示，將綜合運用船舶動力及減阻技術(shù)，實現(xiàn)船舶二氧化碳減排50%。其主要采用技術(shù)包括安裝太陽能板、可充電電池、優(yōu)化推進系統(tǒng)、優(yōu)化船體型線、使用超低摩擦阻力涂料、最佳航程支持系統(tǒng)等。

日本郵船（NYK）也公布了其全新環(huán)保概念集裝箱船的初步探索性設(shè)計，并將該船命名為“超級環(huán)保船2030”，意為到2030年該公司將有能力制造出這種船。該船也綜合運用了船舶動力及減阻技術(shù)，最終能減少約70%的CO2排放量。該船主要采用技術(shù)包括通過使用鋁合金、合金和夾層板結(jié)構(gòu)、采用經(jīng)新技術(shù)和鯊魚皮等技術(shù)處理的船舶表面，利用太陽能，風(fēng)能以及燃料電池提供動力。

其它節(jié)能減排技術(shù)

萬國造船株式會社目前正在積極進行削減溫室氣體排放的相關(guān)技術(shù)研發(fā)。與日本其他大型船企不同的是，萬國造船的研發(fā)重點是在軟件方面，主要是借鑒汽車導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)驗，開發(fā)船舶海上航行導(dǎo)航系統(tǒng)。

2009年7月13日，在倫敦召開的MEPC59次會議上，日本郵船公布了一項研究。Kuroshio洋流（自臺灣東面的菲律賓海流向日本的暖流）是世界兩大主要洋流之一，以速度快著稱。從中東到日本的日本郵船油輪在Kuroshio洋流區(qū)域航行，可減少最高達9%的二氧化碳排放量。

常石造船株式會社也已將環(huán)保技術(shù)的研發(fā)作為其發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略目標(biāo)。截止目前，常石造船已經(jīng)先后開發(fā)出了“降低風(fēng)壓居住區(qū)”、“船用吸收式冷凍機”和“MT-FAST”等多種環(huán)保產(chǎn)品。

韓國

在綠色船舶技術(shù)全球化的背景下，為鞏固其市場地位，進而搶占更大市場，韓國造船企業(yè)紛紛開展綠色環(huán)保船舶相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

STX在全球加強尾氣排放限制和油價持續(xù)上漲的大背景下，從2008年開始就組建專門機構(gòu)推進綠色之夢研發(fā)項目，開發(fā)船舶節(jié)能成套技術(shù)。2009年秋，STX就已經(jīng)完成該項目，并將成果應(yīng)用于生態(tài)船舶（ECOShip）。ECO－Ship主要采用了全新概念螺旋槳（推進效率高、且震動和噪音相對較?。?、高環(huán)保性能燃料、整流板、風(fēng)力和太陽能發(fā)電設(shè)備、余熱發(fā)電裝置等綠色技術(shù)和綠色理念，能大幅減少船舶運營過程中二氧化碳排放量，最多節(jié)省50%的燃料費用。

三星重工于2010年1月28日宣布將開發(fā)環(huán)境友好船舶，實現(xiàn)溫室氣體減排30%，滿足2015年及以后建造船舶的需求。該項目涉及內(nèi)容主要包括減少油耗的最優(yōu)船型技術(shù)、提高能源效率技術(shù)（余熱回收裝置和低溫燃料燃燒系統(tǒng)）、液化天然氣/氫電池技術(shù)、超導(dǎo)推進電動機技術(shù)以及二氧化碳收集技術(shù)等。另外，三星重工將與瓦錫蘭合作開發(fā)具有高效能雙燃料推進主機的下一代船舶，適應(yīng)和超越未來的環(huán)境要求。此外，三星重工還開發(fā)出以天然氣作燃料的LNG客輪，實現(xiàn)二氧化硫排放減少90%以上，二氧化碳排放降低20%以上，同時運營成本也降低38%左右。

大宇造船與海洋工程與德國船用柴油機生產(chǎn)商MAN Diesel合作研發(fā)適用于MAN公司ME-GI型低速柴油機的低溫高壓天然氣供應(yīng)系統(tǒng)。ME-GI發(fā)動機是一種氣體噴射式雙燃料低速柴油機，能以任何比例的燃油和天然氣作燃料。使用該發(fā)動機做主機，便于船東控制燃料成本，同時也能降低二氧化碳排放量。

現(xiàn)代重工完成了環(huán)保型發(fā)動機的研發(fā)，該發(fā)動機能減少15%的碳排放。同時，現(xiàn)代重工在壓載水處理系統(tǒng)和電力推進等方面也將開展研究，推進環(huán)保船型開發(fā)。

此外，韓國知識經(jīng)濟部表示，為培育新一代船舶產(chǎn)業(yè)，特制定船舶發(fā)展的中長期發(fā)展藍圖，并于下半年公布。該發(fā)展藍圖為截至2015年的計劃，其中包括把IT技術(shù)結(jié)合到船舶運行系統(tǒng)的智能船舶、用電力等環(huán)保動力代替柴油的綠色船舶開發(fā)等。