DNV領(lǐng)跑新一輪船舶技術(shù)革命

文/吳明華

新一輪船舶技術(shù)革命正在后金融危機的時間坐標(biāo)下悄然展開。5月下旬，標(biāo)志著船舶設(shè)計、研發(fā)重大轉(zhuǎn)變的敞艙口散貨船與 VLOC新概念船首次在 NORSHIPPING（挪威海事展）上向全球業(yè)界發(fā)布。這是挪威船級社（DNV）在不到一年的時間里，繼推出“鯤騰”未來集裝箱船和油輪新概念船“Triality”，再度領(lǐng)銜研發(fā)并發(fā)布的兩項創(chuàng)新設(shè)計。而隨著國際海事組織制定的海上安全與減排標(biāo)準(zhǔn)實施日益迫近，全球各大船級社、船舶設(shè)計機構(gòu)、造船廠以及船舶設(shè)備制造商謀略在先，一批突破傳統(tǒng)理念的未來型新概念船舶接踵而至，以創(chuàng)新為標(biāo)志的“頭腦風(fēng)暴”或許正是這一船舶技術(shù)革命的先導(dǎo)。

“雙重倒逼”：安全下滑與減排大限

以未來型新概念船為主導(dǎo)的船舶設(shè)計、開發(fā)重大轉(zhuǎn)變，預(yù)示著新一輪船舶技術(shù)革命的肇始，而過去 10年全球航運安全的嚴(yán)重下滑以及日益緊逼的減排趨勢正是其最大的動因。一項由 DNV收集、跟蹤并統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，1980年至2000年的20年間，全球航運業(yè)的事故發(fā)生率呈積極下降的曲線，即 1980年航運安全事故發(fā)生率為0.12次/船，至2000年下降到 0.02次 /船以下。而從 2001年至 2010年，航運安全發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，尤其是過去的幾年里全球航運的所有船型和所有類型事故均不同程度出現(xiàn)了上升，其中航行差錯引發(fā)的事故占所有發(fā)生事故的50%。

對此，DNV總裁石萬勝在挪威海事展前夕向業(yè)界發(fā)出告誡：“航運業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)所顯示的航運安全趨勢下降引起了業(yè)界的關(guān)注?，F(xiàn)在到了該平衡安全和環(huán)境風(fēng)險兩者關(guān)系的時候了。我們需要更多地關(guān)注人的因素及其能力對航運安全的影響。”他以全球油輪為例，比較分析 1980—2000年事故發(fā)生率下降的原因認(rèn)為，一是船東、船級社、租船方、船旗國、港口管理局等有關(guān)各方的共同努力，二是借鑒了其他行業(yè)的好的方法和理論，三是規(guī)范、法規(guī)方面的重要修訂，更加強調(diào)安全性，比如海上人命安全公約（SOLAS）、防止海上船舶污染國際公約（MARPOL）、船級規(guī)范等。

近十年來航運安全的嚴(yán)重滑坡，從海上通航環(huán)境的視角考量，全球海域特別是伴隨氣候變暖引發(fā)的惡劣氣候增多，海況變數(shù)增大，近年來船舶營運的通航環(huán)境日趨惡化。據(jù)統(tǒng)計，目前常年在沿海運營的集裝箱船受到的極端天氣侵襲，大大超過了上個世紀(jì)80年代；全球主要集裝箱班輪航線所涉航區(qū)，特別是中東、非洲、馬六甲等歐線班輪的必經(jīng)水域，戰(zhàn)事與動亂不斷，加之索馬里等海盜出沒頻繁，船舶正常通航受到嚴(yán)重的干擾和制約，安全風(fēng)險逐年加大。

與此同時，航運減排的要求和措施正在形成巨大的倒逼態(tài)勢。根據(jù) IMO的防污染公約，營運船舶的九大排放將受到嚴(yán)格限制。歐盟議會也已確定至 2011 年底為IMO 達成航運GHG排放目標(biāo)的最后期限。目前波羅的海、北海、地中海、北美海岸均設(shè)立了排放控制區(qū)，2015年起，任何船舶進出上述區(qū)域，其燃油硫含量不得超過0.1%，或者廢氣排放必須經(jīng)過凈化達到同等水平。2016年后，新造船舶的氮化物排放則必須降低75%左右。

“現(xiàn)在公眾的關(guān)注度已經(jīng)從對人命安全和人員風(fēng)險的關(guān)注轉(zhuǎn)向?qū)Νh(huán)境風(fēng)險的關(guān)注”，石萬勝強調(diào)，航運業(yè)正面臨諸多不同的挑戰(zhàn)。目前對環(huán)境的高度重視引發(fā)了一些主要的變化。但對人命損失的零容忍度與對環(huán)境破壞的零容忍度同樣重要。

安全與減排的“雙重倒逼”表明，“航運業(yè)必須始終平衡安全及其他優(yōu)先考慮因素之間的關(guān)系”，而面臨海運量增加、新船數(shù)量增加以及更多技術(shù)先進船舶的未來，以提高船舶能效、降低排放、增加安全運載能力為主導(dǎo)，從船舶設(shè)計、建造乃至營運進行規(guī)范與管理的新一輪技術(shù)革命已由金融危機前的箭在弦上，至后危機之時應(yīng)勢而發(fā)了。

應(yīng)對策略：風(fēng)險管理與技術(shù)創(chuàng)新

“DNV從成立之日起就對安全事故零容忍，決不馬虎”，DNV高級副總裁 Tore在回答記者時認(rèn)為，當(dāng)前海上安全與環(huán)境問題是對航運與造船業(yè)的兩個最大的挑戰(zhàn)。事故風(fēng)險、管理風(fēng)險、海盜風(fēng)險以及腐敗風(fēng)險等正在成為突出的矛盾，應(yīng)對與化解這些風(fēng)險，企業(yè)需要在當(dāng)前的環(huán)境下正確辨識各種風(fēng)險，平衡風(fēng)險與收入的關(guān)系，強化風(fēng)險管理。

將改進航運安全與實現(xiàn)減排兩大問題放到了一個天平的兩邊，DNV尋找與提供的重要突破口就是風(fēng)險管理，而風(fēng)險管理正是 DNV的核心專長和能力之一。DNV副總裁兼大中國區(qū)總經(jīng)理姚伯樂堅持認(rèn)為，全球減排的趨勢不會改變，風(fēng)險管理必須成為變革的基礎(chǔ)，確保航運安全，不容妥協(xié)。

在天平的這一端，DNV一直注重收集海上航行安全有關(guān)數(shù)據(jù)，每年有幾千份反饋表得到了來自各國船東、造船等行業(yè)所有層級包括陸上和船上部門的全部回應(yīng)。經(jīng)過對航行安全有關(guān)數(shù)據(jù)和反饋的分析，DNV認(rèn)為，當(dāng)前航運業(yè)面對安全下滑的勢頭，必須解決好企業(yè)各個目標(biāo)之間的矛盾，比如對營收的追求，如果停航維修可能意味著運輸量的損失和延遲；控制預(yù)算目標(biāo)，船舶維修和備件都會帶來成本的增加；時間目標(biāo)，“時間就是金錢”等等。

據(jù)了解，目前全球有17%的船舶入級DNV，通過建立風(fēng)險管理機制，DNV將船舶從建造、下水、交付到投入營運直至退役列入了入級規(guī)范，從而保障船舶的生命周期安全。截至目前，已有 130個國家和地區(qū)授予DNV的船舶檢驗權(quán)，其中70%船舶以 DNV的入級標(biāo)準(zhǔn)作為規(guī)范。風(fēng)險管理所覆蓋的船舶不僅有三大主流船型，同時還包括歐美輸油管道、以 FPSO為代表的海工項目。

在石萬勝看來，航運業(yè)安全發(fā)展“離開了人的因素一切都是徒然”。他認(rèn)為，“安全從來都不能被完全管控。個人能力和行為是安全管理的兩大主要因素?！睘榇?，他向全球航運業(yè)提出改進航運安全需要關(guān)注三個重要方面：第一，改進企業(yè)安全文化，聆聽各相關(guān)方的意見和反饋；對利益沖突要有準(zhǔn)備，日常工作優(yōu)先。第二，提供更有效和針對性的培訓(xùn)。根據(jù) DNV為航運公司的審計和項目服務(wù)中的觀察，現(xiàn)在很多培訓(xùn)質(zhì)量不高，航運公司樂于提供軟性技術(shù)培訓(xùn)，幾乎沒有公司會衡量培訓(xùn)的效果。因此，提高培訓(xùn)質(zhì)量非常重要，開發(fā)更多基于實際經(jīng)驗和能力要求的培訓(xùn)模塊，可以提供度身訂造的培訓(xùn)。第三，培訓(xùn)必須要有跟蹤，對船上人員進行定期的能力評估，超越常規(guī)思維，認(rèn)識到擁有證書并不代表實際能力，規(guī)范與法規(guī)只是安全制度，不能保證人的表現(xiàn)。

而在天平的另一端，DNV把世界船隊分為 59個細分市場，其研究發(fā)現(xiàn)，分別代表構(gòu)成世界船隊的 59種船型中有 17種安裝燃氣型發(fā)動機是最符合成本效益的。2008年國際金融危機爆發(fā)，全球造船和航運受到嚴(yán)重沖擊和影響，但 DNV并未因此放緩在船舶技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新的腳步，而是從低谷中發(fā)現(xiàn)契機，醞釀新的技術(shù)革命。

2009年，DNV在其發(fā)布《通向低碳航運之路》之前，通過對每個細分市場基于運營條件、每項措施的減排潛力、成本效益、現(xiàn)有措施階段實施的年份等因素進行逐一建模，形成的研究報告提出，全球船隊可以采用符合成本效益的措施實現(xiàn)與基線排放量相比減排二氧化碳 30%，如果采用所有減排措施，那么減排比例更將高達60%。

DNV預(yù)測并呼吁，全球航運界現(xiàn)在開始行動，采用一系列低成本高效益的措施，至2030年可實現(xiàn)減排 30%?！岸唐趤碚f，我們必須確保我們的營運方式是環(huán)保的，包括處理擱置、拆解船舶，關(guān)注航程管理和能源消耗等。長期來說，DNV將繼續(xù)在推動技術(shù)發(fā)展、環(huán)保和航運業(yè)的效率方面發(fā)揮領(lǐng)先作用。”石萬勝充滿信心地表示。

解決方案：采用多能源驅(qū)動與提高船舶能效

與上個世紀(jì) 50年代集裝箱運輸誕生引發(fā)一場海上運輸方式的革命不同，新一輪船舶技術(shù)革命著眼于航運業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?！翱沙掷m(xù)發(fā)展將作為航運及其他產(chǎn)業(yè)的商業(yè)考量之一，需要平衡環(huán)境、社會和經(jīng)濟三者的關(guān)系”，DNV執(zhí)行副總裁、可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新部首席運營官畢浩然在接受采訪時表示，面對全球氣候變暖，包括航運造船業(yè)等產(chǎn)業(yè)都需要在挑戰(zhàn)中進行調(diào)整和變革?；蛉缗餐笆紫嘣?987年所言：每一代人需要解決好一代人的需求，并為下一代提供準(zhǔn)備。

他告訴記者，DNV以實現(xiàn)目標(biāo)為基礎(chǔ)，應(yīng)用多指標(biāo)風(fēng)險管理工具，包括差距分析、項目執(zhí)行、變革管理、成本效能以及風(fēng)險緩釋等，為多種復(fù)雜行業(yè)提供可持續(xù)發(fā)展解決方案，包括石油天然氣、基礎(chǔ)設(shè)施、航空、金融以及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。據(jù)其介紹，在未來 10年風(fēng)力發(fā)電成為主要能源之一的前瞻決策中，DNV已經(jīng)獲得了全球 70%營運的風(fēng)能項目入級。而在碳捕捉、儲存方面，DNV也已與很多機構(gòu)合作，制定了行業(yè)規(guī)范，雖然目前碳捕捉、儲存技術(shù)還不成熟，但 DNV通過與歐盟的合作，將著力拓展這一方面的業(yè)務(wù)。

就航運、造船業(yè)而言，以遠離或告別傳統(tǒng)的石油燃料為終極目標(biāo)，減少或改變單一燃油驅(qū)動，提高船舶能效，減少溫室氣體特別 CO2排放，已成為船舶技術(shù)革命的重要切入點。據(jù)了解，目前 DNV展開的船舶技術(shù)創(chuàng)新和環(huán)保設(shè)計主要集聚在四個方面：一是創(chuàng)新結(jié)構(gòu)線型改進船型；二是對船舶主機等設(shè)備進行優(yōu)化；三是改進船舵和推進系統(tǒng)；四是參與研發(fā)多能源驅(qū)動船舶和燃料電池。

2009 年，DNV與德國 Reederei Stefan Patjens航運公司合作，對一艘5000TEU的集裝箱船改裝，成為全球首艘使用液化天然氣作為燃料的集裝箱船。

2009年，DNV探索將燃料電池應(yīng)用于一艘在北海運營的 VIKING LADY號海洋工程供應(yīng)船上，成為全球第一艘通過燃料電池技術(shù)進行船上發(fā)電試驗的營動船舶，并向全世界的政界、商界人士展示了船用燃料電池的商用前景。

2010年初，DNV提出了滿足 ECA標(biāo)準(zhǔn)的 LNG優(yōu)選方案，包括貨物維護系統(tǒng)、推進系統(tǒng)選擇及特性、再氣化、軸系布置、船舶震蕩以及貨艙晃蕩等技術(shù)層面。這一優(yōu)選方案被IMO制定的2012年液化天然氣船推進新規(guī)范采用。

同年3月，DNV完成“未來集裝箱船‘鯤騰’”概念的研發(fā)。首次在設(shè)計上推出了采用液化天然氣作為船舶驅(qū)動組合燃料的解決方案。同時，針對船體設(shè)計、船機系統(tǒng)、推進系統(tǒng)、材料、貨物裝卸和操作效率等，展現(xiàn)其在航速、船寬、載運能力、組合燃料等諸多創(chuàng)新。

同年12月，DNV向全球業(yè)界發(fā)布以液化天然氣作為燃料的最新環(huán)保概念油輪“Triality”，以實現(xiàn)二氧化碳減排 34%、氮氧化物減排82%、硫化物減排94%，顆粒物減排 94%，同時有效利用貨油蒸汽、能源消耗減少 25%，以及船型改進后無需壓載水、整個生命周期減少運營成本 25%等優(yōu)勢受到矚目。

2011年5月，DNV一舉推出兩大具有標(biāo)志性意義的新概念船。其一，與日本大島造船共同完成開發(fā)的敞艙口散貨船“ECO-Ship 2020”，通過采用液化天然氣為燃料的新概念設(shè)計，集成了多項創(chuàng)新解決方案，包括寬大的雙導(dǎo)流艉鰭船體，大島船廠的 Seaworthy船艏、空氣潤滑系統(tǒng)、稀薄燃燒四沖程中速燃氣發(fā)動機、柔性推進系統(tǒng)和帶有軸帶發(fā)電機 /發(fā)動機（PTO/PTI）的發(fā)電系統(tǒng)。其二，與福凱船舶設(shè)計公司、梯杰易船舶氣體工程有限公司、Cargotec以及曼柴油與透平公司共同合作研發(fā)的聯(lián)合產(chǎn)業(yè)項目——“Ecore”VLOC新概念船，設(shè)計采用二沖程雙燃料 ME-GI型發(fā)動機和減少壓載水的線型，并以大型中央貨艙布局，引進了高效的自動裝載系統(tǒng)等，在 VLOC設(shè)計方面實現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)變。

后危機時期已然成為DNV搶占船舶技術(shù)革命制高點的契機。與競爭對手相比，雖然各自的市場份額大體相當(dāng)。但身為DNV總裁的石萬勝卻坦言：“絕對的市場份額不是我們的主要驅(qū)動力，最重要的是與合適的船廠、船東合作，確保船舶質(zhì)量，以適應(yīng)市場要求。這也意味著有時我們會對不合適DNV的合同說不?！?/p>