綠色低碳對(duì)海事工業(yè)發(fā)展的影響

李彥慶

（中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì) 北京 100861）

1 國(guó)際政策法規(guī)正成為海事技術(shù)創(chuàng)新 新動(dòng)力

全球發(fā)展日益受國(guó)際政策和聯(lián)合國(guó)及下屬機(jī)構(gòu)公約制定與履約推動(dòng)的影響。

國(guó)際海事工業(yè)自進(jìn)入21 世紀(jì)以來，受到海事政策與公約密集推出并發(fā)揮重大影響力的作用，創(chuàng)新速度明顯加快。國(guó)際海事法規(guī)與新技術(shù)應(yīng)用、新市場(chǎng)拓展相互作用，形成“法規(guī)、技術(shù)、需求”三重驅(qū)動(dòng)，共同推動(dòng)海事工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，其中綠色低碳發(fā)展是響應(yīng)國(guó)際政策與海事立法要求而形成的產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)周期、趨勢(shì)性、引領(lǐng)性的主題。

1.1 應(yīng)對(duì)氣候變化是本世紀(jì)最大的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，氣候變化問題已成為國(guó)際治理的重大議題，其已影響到政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和文化等國(guó)際治理的許多平臺(tái)，且無論類型跨度有多大，都很難避過這一議題?？陀^而言，當(dāng)今世界的“氣候變化”問題并不是一個(gè)新概念，幾十年前，不少社會(huì)學(xué)者與科學(xué)工作者已提出“氣候變化將影響人類生存與發(fā)展”這個(gè)命題。最早于1972 年在瑞典舉行的聯(lián)合國(guó)科學(xué)會(huì)議（即首次地球峰會(huì)）上，就提出了關(guān)于“養(yǎng)護(hù)地球人類環(huán)境”的聲明，這是可追溯到的聯(lián)合國(guó)組織開展的最早與氣候變化相關(guān)活動(dòng)[1]。1979 年在日內(nèi)瓦舉行的首次世界氣候大會(huì)上，比較正式地提出了“氣候變化”這個(gè)概念，引起了全球相關(guān)治理機(jī)構(gòu)和社會(huì)公眾的關(guān)注。此概念提出之初，因缺乏數(shù)據(jù)和方法支持，故影響力并不大。1988 年，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（intergovernmental panel on climate change,IPCC）成立且開始有組織地推進(jìn)系列研究并發(fā)布有關(guān)成果，從而奠定了這一議題能夠成立并發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

IPCC 下設(shè)3 個(gè)工作組和1 個(gè)專題組，分別針對(duì)氣候變化的科學(xué)問題、經(jīng)濟(jì)社會(huì)和自然界影響、減少溫室氣體排放的方案路徑以及不同國(guó)家的溫室氣體清單開展研究，每年發(fā)布專題評(píng)估報(bào)告和綜合分析報(bào)告，另外還發(fā)布了針對(duì)陸地、海洋、溫升等專題研究報(bào)告[2]。IPCC 最重要的工作成果是向公眾發(fā)出氣候變化對(duì)人類生存發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響的警告，這涉及到人類日益面臨的缺水和食物短缺、健康與福祉、城市居住與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)系統(tǒng)、生物種群變化等重大問題。IPCC 報(bào)告（參見圖1）明確提出，極端氣候已成為人類在地球上繁衍生活的重大挑戰(zhàn)。

圖1 IPCC 第6 版綜合報(bào)告中的全球變暖與區(qū)域極端氣候變化

此類報(bào)告對(duì)全球政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、工程和科學(xué)發(fā)展乃至人類文明演化都產(chǎn)生了重大影響。由于該委員會(huì)吸引了政府、非政府組織和重要區(qū)域組織的專家參與工作，并逐漸形成一種集體判斷與集體意識(shí)，所形成的研究結(jié)論對(duì)全球開展氣候變化研究和國(guó)際應(yīng)對(duì)政策制定形成了事實(shí)上的頂層牽引，因此在某種程度上，其已從科學(xué)研究報(bào)告變?yōu)榱藝?guó)際治理的重要依據(jù)。

2023 年3 月，IPCC 發(fā)布了第6 版綜合分析報(bào)告，再次強(qiáng)調(diào)削減溫室氣體排放的緊迫性（參見圖2），即：快速減排、盡快建設(shè)更安全和可持續(xù)發(fā)展的世 界；擴(kuò)大實(shí)踐、增加設(shè)施，提高社會(huì)發(fā)展的韌性；努 力實(shí)現(xiàn)2030 年前削減全球溫室氣體排放近一半的目標(biāo)；要在各個(gè)方面采取行動(dòng)。[3]

該報(bào)告指出：越是在氣候變化問題上少有貢獻(xiàn)的國(guó)家，越容易受到更大的負(fù)面影響，受到最大影響的將是亞洲、非洲、中美洲、南美洲、欠發(fā)達(dá)國(guó)家、小島國(guó)家和極地區(qū)域，而這種負(fù)面影響主要表現(xiàn)在食品短缺、干旱、風(fēng)暴和水安全等。該報(bào)告再次強(qiáng)調(diào)了未來的應(yīng)對(duì)路徑，即改善人類健康與生活水平、減少貧困饑餓，以及采用清潔能源、安全飲用水和清潔空氣。

國(guó)際海事組織（international maritime organization,IMO）是聯(lián)合國(guó)專責(zé)海事工業(yè)治理的機(jī)構(gòu)，在討論海運(yùn)氣候變化議題時(shí)，常常引用IPCC 觀點(diǎn)以提供海運(yùn)解決方案的背景與緊迫性。在考慮航運(yùn)業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化議題方面，IMO 提出了由防治船舶空氣污染、船舶能效治理，再向全面減碳治理發(fā)展的路徑。在控制船舶硫氧化物（SOX）、氮氧化物（NOX）路線清晰的情況下，自2011 年起，IMO 啟動(dòng)船舶設(shè)計(jì)能效指數(shù)（energy efficiency design index,EEDI），以階段性提高能效指數(shù)的方式，倒逼新船設(shè)計(jì)廣泛采用節(jié)能技術(shù)、大幅優(yōu)化船型和各系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到減少油耗和環(huán)境污染的目的。該路徑的思路既符合本世紀(jì)第2 個(gè)海洋“十年”計(jì)劃開始時(shí)期海事界應(yīng)對(duì)氣候變化的認(rèn)識(shí)水平，也反映了當(dāng)時(shí)實(shí)際的船舶節(jié)能減排技術(shù)準(zhǔn)備。目前部分船型的EEDI 第3階段要求已于2022 年生效實(shí)施，其他船型也將在2025 年全面實(shí)施，這說明技術(shù)研發(fā)與準(zhǔn)備確實(shí)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。通常，海事界某個(gè)好的構(gòu)想若要轉(zhuǎn)換為產(chǎn)業(yè)的實(shí)際推動(dòng)，往往要?dú)v經(jīng)政治共識(shí)、法規(guī)基礎(chǔ)、技術(shù)準(zhǔn)備、先導(dǎo)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等各個(gè)過程。

2015 年，第21 屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在巴黎召開，達(dá)成了具有歷史意義的《巴黎協(xié)定》，形成“本世紀(jì)控制溫升2 ℃、努力追求控制溫升 1.5 ℃”的目標(biāo)。2018 年，應(yīng)對(duì)氣候變化的全球共識(shí)日益形成，IMO 海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)（marine environment protection committee,MEPC）第72 屆會(huì)議通過了《IMO 船舶溫室氣體減排初步戰(zhàn)略》（簡(jiǎn)稱“初步戰(zhàn)略”），部署了短期、中期、長(zhǎng)期減排措施，制定了本世紀(jì)中期前的減排愿景，即：通過強(qiáng)化EEDI 減少船舶的碳強(qiáng)度；2030 年國(guó)際航運(yùn)單次運(yùn)輸任務(wù)的平均CO2排放量相較于2008 年至少減少40%，并力爭(zhēng)到2050 年減少70%；國(guó)際海運(yùn)溫室氣體排放要盡快達(dá)峰，到2050 年，海運(yùn)溫室氣體年度排放量相較于2008 年應(yīng)至少減少50%，并建立與《巴黎協(xié)定》溫控目標(biāo)一致的減排路徑，逐步消除海運(yùn)溫室氣體排放。該“初步戰(zhàn)略”所形成的短期、中期、長(zhǎng)期措施，分別對(duì)應(yīng)EEDI、現(xiàn)有船舶能效指數(shù)（energy efficiency exisiting ship index,EEXI）、碳強(qiáng)度指數(shù)（carbon intensity indicator,CII）相關(guān)的技術(shù)措施，替代燃料/市場(chǎng)機(jī)制等加速措施，以及零碳燃料/創(chuàng)新技術(shù)等根本措 施[4]。IMO 船舶溫室氣體減排初步戰(zhàn)略及后續(xù)行動(dòng)參見圖3。

圖3 IMO 船舶溫室氣體減排初步戰(zhàn)略及后續(xù)行動(dòng)

海事工業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化從概念建立到共識(shí)形成再到措施落實(shí)，也僅僅20 年左右，但從氣候變化這個(gè)“世紀(jì)議題”來看，未來幾十年仍將不斷深化并主導(dǎo)航運(yùn)業(yè)及海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)的變化?？茖W(xué)新發(fā)現(xiàn)和技術(shù)研發(fā)準(zhǔn)備，為政策與法規(guī)的未來加速及重大變化提供依據(jù)，也成為產(chǎn)業(yè)發(fā)生變化的新生動(dòng)力。

1.2 海運(yùn)溫室氣體減排迎來新的節(jié)點(diǎn)

全球氣候變化共識(shí)初步形成后，不斷強(qiáng)調(diào)其緊迫性就成為推動(dòng)各類措施的推手。近年來，全球氣候變暖、風(fēng)暴潮及洪水干旱、北極冰川融化、海洋酸化等自然災(zāi)害與環(huán)境惡化，也使國(guó)際社會(huì)對(duì)于《巴黎協(xié)定》中本世紀(jì)溫升控制目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)而擔(dān)憂，逐漸演變?yōu)椴扇「蛹みM(jìn)措施的動(dòng)力。每年更新的IPCC 各工作組報(bào)告對(duì)全球當(dāng)前溫升的描述，都成為推動(dòng)更有“雄心水平”目標(biāo)的“催化劑”。為更早實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)或更好地控制溫升，海洋科學(xué)家和海事工業(yè)從業(yè)者除了討論船舶航行的減排，也正在將目光轉(zhuǎn)向增強(qiáng)海洋吸碳作用的機(jī)制上，研究海洋負(fù)排放機(jī)理，從而提高海洋對(duì)氣候變化問題的貢獻(xiàn)。

2023 年，MEPC 第80 屆會(huì)議將審議“初步戰(zhàn)略”的執(zhí)行效果，并結(jié)合新挑戰(zhàn)確立海事工業(yè)減排新愿景與措施路線圖等，海事工業(yè)低碳發(fā)展將翻開新的篇章。同時(shí)，IMO 的“倫敦議定書”以及聯(lián)合國(guó)“海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年”計(jì)劃，均對(duì)海洋負(fù)排放的科學(xué)研究與技術(shù)發(fā)展寄予期望。圍繞海洋實(shí)現(xiàn)更高水平的溫室氣體減排目標(biāo)，極大可能是未來政策深入、法規(guī)完善和技術(shù)創(chuàng)新的重大領(lǐng)域。

從2003 年開始，IMO 全體大會(huì)針對(duì)IMO 應(yīng)對(duì)削減船舶溫室氣體的政策與實(shí)踐，要求MEPC 確定和開發(fā)一個(gè)新機(jī)制以減少或限制航運(yùn)溫室效應(yīng)氣體（greenhouse gas,GHG）排放。2011 年，MEPC 第62屆會(huì)議在“MARPOL 公約 附則6”中引入了強(qiáng)制性的EEDI 和船舶能效管理計(jì)劃（ship energy efficiency management plan,SEEMP）。2016 年，MEPC 第70屆會(huì)議引入了針對(duì)船用燃料消耗的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（data collecting system,DCS），并批準(zhǔn)了旨在制訂減少船舶溫室氣體路線圖的“初步戰(zhàn)略”。2018 年生效的“初步戰(zhàn)略”是推動(dòng)海事工業(yè)全面響應(yīng)氣候變化問題的一個(gè)里程碑。該戰(zhàn)略確立了與聯(lián)合國(guó)海洋法公約（United Nations conference on the law of the sea,UNCLOS）、聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（United Nations framework convention on climate change,UNFCCC）和《巴黎協(xié)定》協(xié)調(diào)一致的原則，以確保IMO 在促進(jìn)航運(yùn)領(lǐng)域響應(yīng)氣候變化問題上的領(lǐng)導(dǎo)地位并支持聯(lián)合國(guó)2030 可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。自2018 年以來，“初步戰(zhàn)略”的重大意義在于將21 世紀(jì)作為航運(yùn)去碳化的愿景，并以技術(shù)創(chuàng)新、市場(chǎng)措施雙輪驅(qū)動(dòng)，將航運(yùn)應(yīng)對(duì)氣候變化的緊迫性轉(zhuǎn)化為更全面和系統(tǒng)的解決方案。

按照“初步戰(zhàn)略”要求，IMO 自2019 年開啟了對(duì)現(xiàn)有船舶溫室氣體減排措施的審議，并在MEPC 第76 屆會(huì)議上通過了關(guān)于現(xiàn)行船隊(duì)船舶能效的法定要求：即從2023 年起，所有現(xiàn)行適用船舶要滿足EEXI 要求，同時(shí)還要滿足CII 要求，并從2023 年開始對(duì)營(yíng)運(yùn)船舶按照年度營(yíng)運(yùn)能效進(jìn)行分級(jí)（A 至E，共5 個(gè)等級(jí)）?？陀^而言，如果現(xiàn)行化石燃料全部更換，對(duì)于新造船的能效要求（即EEDI）從實(shí)際意義上將失去推動(dòng)低碳化轉(zhuǎn)型的作用。但當(dāng)前正是向替代燃料轉(zhuǎn)化的過渡期，EEDI 對(duì)于現(xiàn)行法規(guī)允許的傳統(tǒng)燃料的轉(zhuǎn)型依然有重要作用。因此，IMO 2019 年在MEPC 第74 屆會(huì)議后成立了專門的通信工作組，開始討論EEDI 第4 階段的目標(biāo)。不過，隨著關(guān)注點(diǎn)日益轉(zhuǎn)向零碳替代燃料，EEDI 第4 階段能否有所作為，還是未知數(shù)。

航運(yùn)溫室氣體減排的中長(zhǎng)期措施已成為業(yè)界必然要面對(duì)的問題。有關(guān)中期措施，主要內(nèi)容圍繞著替代性低碳燃料和零碳燃料的選擇與實(shí)施途徑、營(yíng)運(yùn)能效措施的下一步發(fā)展以及市場(chǎng)機(jī)制（包括碳稅和CII 分級(jí)下的懲罰機(jī)制）等。在這方面，替代燃料的明確、全生命周期評(píng)估以及相關(guān)的航運(yùn)碳稅機(jī)制是主要的關(guān)注點(diǎn)。

從長(zhǎng)期來看，國(guó)際海事工業(yè)不僅要承受IMO等聯(lián)合國(guó)機(jī)制在減排問題上的推動(dòng)壓力，也將承受來自于歐盟的推動(dòng)壓力。歐盟實(shí)際上一直在更激進(jìn)地推動(dòng)航運(yùn)溫室氣體減排。早在IMO 尚未全面考慮數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)時(shí)，歐盟就已推動(dòng)實(shí)施“監(jiān)測(cè)、報(bào)告、驗(yàn)證”制度，在客觀上為IMO 后續(xù)采取的行動(dòng)鋪墊。近些年來，歐盟在減排上動(dòng)作頻頻：2022 年，歐洲議會(huì)將排放交易機(jī)制（emissions trading scheme,ETS）擴(kuò)大到航運(yùn)業(yè)，對(duì)歐盟內(nèi)和航行到歐洲的船隊(duì)加征碳排放稅；2023 年春季，又通過了碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制（carbon border adjustment mechanism,CBAM），對(duì)輸入歐洲的包括鋼材在內(nèi)的產(chǎn)品加征碳稅。歐洲委員會(huì)海事安全負(fù)責(zé)人則表示：歐洲將告訴IMO，在我們引領(lǐng)之處，你必須跟隨[5]。

此類加速航運(yùn)“去碳化”的壓力，最早來自于2021 年MEPC 第77 屆會(huì)議。當(dāng)時(shí)會(huì)上有一批成員國(guó)提出要在2050 年前錨定航運(yùn)脫碳目標(biāo)。當(dāng)然該提議也立即遭到其他成員國(guó)的反對(duì)，因此最終并未批準(zhǔn)激進(jìn)推動(dòng)“初步戰(zhàn)略”目標(biāo)修訂的意向，仍然將“初步戰(zhàn)略”的審議時(shí)間定于2023 年7 月召開的MEPC 第80 屆會(huì)議。然而就在日益臨近會(huì)議之時(shí)，歐洲議會(huì)卻突然向IMO 提出了2050 年提升減排“雄心水平”的簡(jiǎn)報(bào)[6]，這明顯是在會(huì)前的進(jìn)一步施壓。

顯然，MEPC 第80 屆會(huì)議是航運(yùn)溫室氣體減排的重要會(huì)議，也使這一重大命題面臨新的歷史關(guān)口。MEPC 第80 屆會(huì)議關(guān)于這一議題的第7 項(xiàng)議程，其工作任務(wù)可簡(jiǎn)述為如下幾點(diǎn)：

（1）最終確定并通過《2023 年IMO 船舶溫室氣體（GHG）減排戰(zhàn)略》；

（2）審議提出針對(duì)中長(zhǎng)期措施的有關(guān)候選措施建議；

（3）最終確定《船用燃料全生命周期溫室氣體強(qiáng)度導(dǎo)則》；

（4）審議有關(guān)船載二氧化碳捕集與儲(chǔ)存（carbon capture and storage,CCS）的建議。

而在第6 項(xiàng)議程中，關(guān)于船舶能效問題，目前的工作任務(wù)主要是：

（1）修訂船舶燃油消耗數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（DCS）；

（2）對(duì)短期措施的實(shí)施情況進(jìn)行審查；

（3）與EEDI 相關(guān)的工作。

同樣，在第5 項(xiàng)關(guān)于船舶防空氣污染議程中，也包含如下重要議題：

（1）全球關(guān)于船用燃料0.50%的限硫令執(zhí)行情況，討論與廢氣清洗系統(tǒng)（exhaust gas cleaning system,EGCS）相關(guān)事項(xiàng);

（2）討論生物燃料混合燃油有關(guān)事項(xiàng)。

MEPC 第80 屆會(huì)議還有一些與綠色航運(yùn)相關(guān)的議題（如第8 項(xiàng)議程中的塑料垃圾問題等），但此屆會(huì)議主要的關(guān)注點(diǎn)顯然還是在溫室氣體減排戰(zhàn)略的制定上。從前幾屆會(huì)議以及將要討論的重要基礎(chǔ)性文件“ISWG-GHG 15”來看，對(duì)于制定一個(gè)更有“雄心”的新戰(zhàn)略，各成員國(guó)依然存在一些重大分歧，集中反映在以下2 個(gè)方面：

（1）是否要確立2050 年前就實(shí)現(xiàn)航運(yùn)脫碳的目標(biāo)。各成員國(guó)在這個(gè)問題上的意見并不統(tǒng)一。原因在于，從過往發(fā)展來看，技術(shù)準(zhǔn)備與工業(yè)基礎(chǔ)存在較多問題，并且欠發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家在減排努力上還需要各方的合作與支持，海上安全與海上環(huán)保統(tǒng)一性要求也需要時(shí)間來進(jìn)行評(píng)估。因此，極有可能考慮先行評(píng)估2050 年實(shí)現(xiàn)航運(yùn)碳中和（脫碳）目標(biāo)的可行性，或者即使選定了2050 年這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，也可能會(huì)圍繞這個(gè)節(jié)點(diǎn)前后進(jìn)行目標(biāo)表述上的折中。

（2）要否需就2030 年、2040 年2 個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)立新的中期目標(biāo)。其中主要分歧并不是選擇2 個(gè)時(shí)間點(diǎn)還是1 個(gè)時(shí)間點(diǎn)，而是減少排放要采用哪個(gè)比例。按照“初步戰(zhàn)略”的設(shè)計(jì)，2030 年只有一個(gè)碳強(qiáng)度目標(biāo)，即比2008 年至少減少40%碳強(qiáng)度?？紤]到2030 年已經(jīng)迫近，此時(shí)若設(shè)定一個(gè)十分具體的目標(biāo)，要求過高，顯然會(huì)遇到技術(shù)準(zhǔn)備和基礎(chǔ)設(shè)施就緒與否的問題；要求過低，又缺乏實(shí)際意義（如歐盟提出的到2030 年航運(yùn)溫室氣體減少29%[5]）。盡管如此，在“ISWG-GHG 15”中也出現(xiàn)了另一種思路，如：印度提出2030 年時(shí)要求船舶采用的零燃料比例達(dá)到5%，日本也贊同此提法[7]，并且要求保留原“初步戰(zhàn)略”中對(duì)碳強(qiáng)度至少減少40%的表述。至于2040 年的目標(biāo)表述，也是一個(gè)比較大的問題。歐盟支持減少83%溫室氣體（與2008 年水平比較）的提案；日本則提出按照“油井到尾流”燃料全生命周期計(jì)算減少50%溫室氣體（與2008年水平比較）來設(shè)定目標(biāo)。如果考慮燃料的全生命周期，則圍繞這一目標(biāo)還將有不少爭(zhēng)議。由于當(dāng)前提案所討論的基礎(chǔ)均為各國(guó)“自說自話”，所以尚缺乏認(rèn)可的評(píng)估結(jié)論。

此外，會(huì)議還將圍繞進(jìn)一步明確燃料的全生命周期評(píng)估和船用碳捕集設(shè)備應(yīng)用展開討論，這也是與減排密切相關(guān)的議題：如采用生物燃料后，有關(guān)CO2排放轉(zhuǎn)換系數(shù)如何確定，以便在DCS 和CII 計(jì)算中更好體現(xiàn)零碳燃料的貢獻(xiàn)；CO2船上捕集后，岸上如何采集、如何與碳市場(chǎng)接軌以鼓勵(lì)船東應(yīng)用CCS 等。

總之，無論是站在過去抑或未來，回首2023年，MEPC 第80 屆會(huì)議都將是航運(yùn)業(yè)綠色低碳發(fā)展的又一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，船舶溫室氣體減排以及其所帶動(dòng)的對(duì)海事工業(yè)綠色發(fā)展的要求，無疑將完全確立起航運(yùn)和船舶工業(yè)未來技術(shù)演變和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建的主線。

2 綠色航運(yùn)體系構(gòu)建與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力

向綠色航運(yùn)轉(zhuǎn)型，是國(guó)際海事組織努力的方向，然而這一進(jìn)展并不順利。但自從防空氣污染的系列措施執(zhí)行后，航運(yùn)的綠色化轉(zhuǎn)型開始加速，這一根本局面的確立與溫室氣體減排的推動(dòng)直接相關(guān)。

2.1 從能效措施走向燃料動(dòng)力變革

IMO 2020 年版的第4 次GHG 研究報(bào)告指出：2018 年全球航運(yùn)（國(guó)際航運(yùn)和國(guó)內(nèi)航運(yùn)）所需燃料的能量需求達(dá)到11 EJ，折合排放的CO2達(dá)10 億t，約占每年全球溫室氣體排放量（基于CO2排放量折算）的3%。在這些燃料中，重油（heavy fuel oil,HFO）、船用汽油（marine gas oil,MGO）、低硫油（very low sulfur fuel oil,VLSFO）以及占比不大的LNG，共占據(jù)總消耗燃料的99%。國(guó)際航運(yùn)承擔(dān)全球貿(mào)易量的80%～ 90%，消耗能源占全部航運(yùn)的70%。若將國(guó)際航運(yùn)視作 1 個(gè)國(guó)家來計(jì)算，其年排放量相當(dāng)于1 個(gè)德國(guó)，位列全球國(guó)別溫室氣體排放的第6 至7 位。

航運(yùn)業(yè)目前占全球溫室氣體3%排放量這一成績(jī)，是在過去大力推動(dòng)能效措施下取得的。在航運(yùn)業(yè)過去50 年發(fā)展過程中，船舶燃油的價(jià)格雖經(jīng)歷多次波 動(dòng)，但航運(yùn)業(yè)的主要應(yīng)對(duì)思路只是從船舶設(shè)計(jì)優(yōu)化（節(jié)能的船舶）和加強(qiáng)營(yíng)運(yùn)管理（航行與管理的經(jīng)濟(jì)性）獲得解決方案。2013 年，IMO 啟動(dòng)EEDI 和SEEMP 之后，基本形成了短期內(nèi)基于船舶能效的溫室氣體減排方案。沿著這個(gè)思路，包括現(xiàn)在生效的EEXI，加上船舶能效運(yùn)營(yíng)指數(shù)（energy efficiency operational indicator,EEOI）和CII，短期措施已形成體系。

無論是IPCC 的報(bào)告還是IMO 關(guān)于GHG 研究的報(bào)告，都在不斷揭示減排的緊迫性和實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》目標(biāo)的脆弱性，如圖4 所示。航運(yùn)界許多機(jī)構(gòu)一直鼓噪這一觀點(diǎn)，即：關(guān)于“在本世紀(jì)為溫控2 ℃作出更大貢獻(xiàn)”的努力，以現(xiàn)有能效措施已無法達(dá)成目的，所以解決問題的路線必須發(fā)生變化，甚至必須加速到本世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)航運(yùn)碳中和，方可滿足《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)。

圖4 海事工業(yè)減排路徑

在國(guó)際海事界，有3 種思路幾乎同時(shí)在推進(jìn)：

（1）建立市場(chǎng)機(jī)制，以市場(chǎng)措施倒逼船東和船公司加速技術(shù)應(yīng)用和管理優(yōu)化。

早在討論能效措施時(shí)期推出技術(shù)措施EEDI 的同時(shí)，還有營(yíng)運(yùn)措施SEEMP 和市場(chǎng)機(jī)制，但在后續(xù)執(zhí)行能效措施中，市場(chǎng)機(jī)制并沒有真正討論出具體方案。2020 年，由國(guó)際航運(yùn)公會(huì)（international chamber of shipping,ICS）組織一批IMO 的觀察員并聯(lián)合10 個(gè)國(guó)家共同附議，提出了建立國(guó)際海事研究與發(fā)展理事會(huì)和國(guó)際海事研究基金。這個(gè)機(jī)制似乎是與研發(fā)聯(lián)動(dòng)，但I(xiàn)CS 提出的建議是在IMO 框架下的強(qiáng)制征稅機(jī)制，即全球船隊(duì)中執(zhí)行國(guó)際貿(mào)易航行的5 000 總噸以上的船舶，每年以每噸燃料消耗為基數(shù)上交2 美元，從而以10 年的時(shí)間總計(jì)將獲得50 億美元來投入研發(fā)支持脫碳。不過該建議提出之際，即遭到許多國(guó)家反對(duì)，故未獲IMO 會(huì)議通過，但I(xiàn)MO 也并未完全否決，實(shí)際上也為這一機(jī)制的建設(shè)開了口子。ICS 隨后發(fā)布聲明[8]，解釋稱該基金不是市場(chǎng)機(jī)制，并提出每年積累5 億美元且拿出 5 000 萬美元支持小島國(guó)脫碳，同時(shí)也譴責(zé)了反對(duì)此建議的國(guó)家。

（2）加速轉(zhuǎn)換能源

IMO 發(fā)布的關(guān)于減排措施的貢獻(xiàn)中特別指出，海事產(chǎn)業(yè)近2/3 的減排貢獻(xiàn)來自于船舶低碳或者零碳燃料，僅依靠原有的能效措施無法解決溫室氣體減排的根本問題。因此在“初步戰(zhàn)略”中，對(duì)中長(zhǎng)期措施的描述上已明確了“替代燃料”這一選擇。從選擇LNG 作為替代的低碳燃料開始，全球航運(yùn)公司和燃料提供商都在努力將LNG 替代傳統(tǒng)化石燃料的種種不足逐一克服和解決，包括燃料供應(yīng)、穩(wěn)定價(jià)格和加注設(shè)施等。歷經(jīng)10 年發(fā)展，船舶采用LNG 作為替代燃料已成為航運(yùn)向低碳轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。在這一進(jìn)程中，從對(duì)“初步戰(zhàn)略”的評(píng)估，到推動(dòng)更加積極的行動(dòng)，繼而建立更高的減排“雄心水平”已逐漸成為業(yè)界的一種呼聲。國(guó)際組織和與燃料相關(guān)的公司也提出了碳中和狀態(tài)下的各種燃料從可獲得性、安全性與經(jīng)濟(jì)性等各方面的評(píng)估，以便為航運(yùn)界和燃料供應(yīng)方提供更佳選擇。有關(guān)替代燃料技術(shù)就緒狀態(tài)也成為評(píng)估熱點(diǎn)，如圖5 所示[9]。

圖5 替代燃料技術(shù)就緒狀態(tài)

在這種情況下，航運(yùn)界幾個(gè)主要的船東組織和主要船東，率先提出“2050 年航運(yùn)碳中和”與“2050年航運(yùn)凈零排放”目標(biāo)，其中較為著名的是丹麥馬士基物流于2020 年下單建造的8 艘綠色甲醇動(dòng)力大型集裝箱船，掀起了本世紀(jì)中葉碳中和船隊(duì)建設(shè)的一個(gè)小高潮。另外，國(guó)際航運(yùn)公會(huì)、國(guó)際油輪運(yùn)輸協(xié)會(huì)、國(guó)際散貨運(yùn)輸協(xié)會(huì)和波羅的海航運(yùn)公會(huì)等組織均將目標(biāo)指向“2050 年”這個(gè)重大節(jié)點(diǎn)，不同之處僅在于目標(biāo)表述，如碳中和、零碳、凈零排放或者脫碳等[10]。

（3）激進(jìn)船東和利益相關(guān)者組建新聯(lián)盟

船東的行動(dòng)并不完全受各類船東協(xié)會(huì)限制，客觀而言，多數(shù)船東會(huì)從自身經(jīng)營(yíng)利益、航行安全等各方面去衡量溫室氣體減排的方案，因此對(duì)業(yè)界討論的各類技術(shù)方案、營(yíng)運(yùn)措施和市場(chǎng)機(jī)制等，仍存在許多未解之處，成為可執(zhí)行、可應(yīng)用的方案還需要時(shí)間。船東一般并不愿意成為第1 個(gè)“吃螃蟹”的，因?yàn)椤皠?chuàng)新”的成本很高、風(fēng)險(xiǎn)很大。在這種情況下，激進(jìn)船東和一般船東難以在傳統(tǒng)協(xié)會(huì)中達(dá)成一致，為此誕生出了新的工業(yè)聯(lián)盟。這其中以零排放聯(lián)盟、零排放船舶貨主聯(lián)盟這類集貨主、船東、船級(jí)社與船企等跨工業(yè)界的聯(lián)盟為代表，很快成立并推出各自的減排路線。這些聯(lián)盟以各行業(yè)跨界組隊(duì)的方式，打破了原有行業(yè)生態(tài)，加速了行業(yè)低碳零碳的發(fā)展進(jìn)程。

工業(yè)界聯(lián)盟在航運(yùn)脫碳政策選擇上總體比較激進(jìn)。如零排放聯(lián)盟2021 年發(fā)出的聲明指出：航運(yùn)業(yè)要根據(jù)日臻成熟的技術(shù)和氣候科學(xué)提出的緊迫性，加速實(shí)現(xiàn)2050 航運(yùn)業(yè)整體采用凈零排放能源的目標(biāo)；為確保2030 年前推出零排放船舶，應(yīng)精心選擇成熟技術(shù)以保證航運(yùn)安全可靠和可持續(xù)發(fā)展，實(shí)施工業(yè)示范工程并打開新的市場(chǎng)空間；應(yīng)推動(dòng)IMO 在2023 年設(shè)定更為清晰的2050 減排戰(zhàn)略，并且制定2030 年前零排放船的鼓勵(lì)措施，加速市場(chǎng)機(jī)制在2025 年前生效等。[11]

以上3 種路徑，核心的解決方案是替代能源的選擇。技術(shù)專家從理論上早就給出了有關(guān)燃料的路徑，通常用顏色來區(qū)分其含碳程度，以綠色、藍(lán)色和灰色分別對(duì)應(yīng)凈零排放、碳中和、低碳這3 種情景。具體的技術(shù)細(xì)節(jié)以及概念的清晰定義，在燃料碳排放全生命周期評(píng)估下，實(shí)際上還存在一定程度的爭(zhēng)議。但有全球影響力的馬士基物流率先以綠色甲醇作為未來建立碳中和船隊(duì)的燃料選擇，開啟了大型航運(yùn)公司面對(duì)不同替代燃料的“選邊站隊(duì)”。在馬士基之后，達(dá)飛、中遠(yuǎn)海運(yùn)等大型航運(yùn)集團(tuán)也都選擇了以綠色甲醇作為船隊(duì)建設(shè)的燃料路徑。另一種重要的解決路徑——綠氨，目前尚無大船東形成主流選擇。

2.2 航運(yùn)體系重塑與創(chuàng)新動(dòng)力

溫室氣體減排，無疑是船隊(duì)構(gòu)建及營(yíng)運(yùn)革新最大的影響因素。如果加上過往開展的NOX和SOX排放控制、壓載水管理，以及正在進(jìn)行的防生物污底、船上垃圾處理、未來禁塑和水下輻射噪聲控制等，傳統(tǒng)航運(yùn)若疊加智能技術(shù)和自主技術(shù)應(yīng)用，將快速演變?yōu)槿聵I(yè)態(tài)。

航運(yùn)參與者的角色因?yàn)橛泄餐年P(guān)注點(diǎn)——航運(yùn)溫室氣體減排，而重新定位。馬士基零碳中心的一份報(bào)告，從航運(yùn)體系中各主要角度，對(duì)GHG減排下的航運(yùn)體系架構(gòu)進(jìn)行了分析，如圖6 所示[12]。通過調(diào)查反饋后，對(duì)各主體在未來發(fā)展中的要求提出了意見。

從船東和航運(yùn)公司角度而言，則增加了許多新的工作內(nèi)容。這份調(diào)查指出，航運(yùn)公司應(yīng)設(shè)定消除基于燃料生命周期的CO2和其他溫室氣體排放的目標(biāo)，時(shí)間應(yīng)在2050 年前，部分領(lǐng)先企業(yè)提前到2040 年。因此，航運(yùn)端（包括航運(yùn)公司、船東）在應(yīng)對(duì)氣候變化時(shí)要確立與長(zhǎng)期目標(biāo)相一致的中期減排目標(biāo)、可信的脫碳計(jì)劃包括立即降低碳強(qiáng)度的計(jì)劃，這涉及2030 年、2040 年這2 個(gè)階段的碳強(qiáng)度降低計(jì)劃。為增加透明性和對(duì)業(yè)界脫碳的影響，提出要每年報(bào)告脫碳執(zhí)行情況。

航運(yùn)公司要保持對(duì)船隊(duì)的升級(jí)，以確保2024年所有船只都達(dá)到IMO的CII評(píng)級(jí)中至少C級(jí)以上，而在2025 年要達(dá)到A 級(jí)或B 級(jí)；還要制訂并公布采用過渡燃料的戰(zhàn)略，考慮過渡時(shí)期的船隊(duì)建設(shè)計(jì)劃，包括短、中、長(zhǎng)期減排和替代燃料選擇計(jì)劃；此外，還要考慮能效技術(shù)和管理措施的應(yīng)用，并積極支持綠色港口和綠色走廊的建設(shè)。

而從貨主和租運(yùn)方的角度，也有一些新的變化，其中很明顯的就是在航運(yùn)采購業(yè)務(wù)中將氣候變化要求置于優(yōu)先地位。貨主或租用方要考察所選擇的業(yè)務(wù)方是否有明確的零碳計(jì)劃或過渡計(jì)劃：強(qiáng)調(diào)要把貨物放在最清潔、最有燃料效率的船舶上運(yùn)輸，即優(yōu)先選擇采用替代燃料的船舶或IMO 碳強(qiáng)度評(píng)級(jí)為A 級(jí)或B 級(jí)的船舶來運(yùn)輸貨物；要向承運(yùn)方發(fā)出明確信號(hào)，將選擇更多的零碳航運(yùn)服務(wù)，并且當(dāng)零碳燃料過渡初期成本較高時(shí)，貨主或租用方應(yīng)給予一定的補(bǔ)貼；支持和參與綠色港口和綠色走廊的建設(shè)，承諾在可能的情況下，盡量使用這些綠色設(shè)施和航線；在國(guó)際、國(guó)內(nèi)和地區(qū)各級(jí)論壇和平臺(tái)上宣傳清潔航運(yùn)政策，推動(dòng)修訂IMO“初步戰(zhàn)略”，縮小化石燃料與規(guī)?；闾既剂系某杀镜却胧?/p>

上述觀點(diǎn)體現(xiàn)了未來航運(yùn)體系的變化，首先是對(duì)不同主體響應(yīng)溫室氣體減排提出的不同要求，這些要求又更多要靠不同主體根據(jù)自身應(yīng)對(duì)的實(shí)踐形成推動(dòng)力，從而調(diào)整原有的航運(yùn)體系格局。

從這個(gè)意義上講，港口管理、裝卸物流和燃料加注正在形成新的業(yè)務(wù)或經(jīng)歷業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。從壓載水公約實(shí)施以來，港口管理增加的最大業(yè)務(wù)是岸上接收處理設(shè)施。溫室氣體減排要求下，對(duì)于船載CCS所捕集的CO2到港卸載并上岸儲(chǔ)存應(yīng)當(dāng)形成新的業(yè)務(wù)；碼頭岸電成為基本配置；在智能技術(shù)和通信技術(shù)應(yīng)用下，船隊(duì)與港口管理之間的航行、錨地、引水與裝卸載將更加便捷，“即時(shí)到達(dá)”將改變航運(yùn)因缺乏精準(zhǔn)規(guī)劃而產(chǎn)生的能源與時(shí)間浪費(fèi)。由于采用綠色能源，港口物流用途的重卡和工作車輛將全面轉(zhuǎn)向零排，港口空氣污染狀態(tài)會(huì)得到根本性改變。為應(yīng)對(duì)航運(yùn)船隊(duì)對(duì)不同燃料的需求，傳統(tǒng)燃料加注將變得多元化，形成港口多種類型加注設(shè)施集群。

替代燃料的全生命周期評(píng)估和全球認(rèn)證將成為航運(yùn)脫碳合規(guī)性與航運(yùn)公司營(yíng)運(yùn)成本的重要依據(jù)。從最初圍繞替代燃料碳足跡評(píng)估開展的從“油井到尾流”和從“油箱到尾流”的討論，到現(xiàn)在業(yè)界幾乎全部接受從“油井到尾流”的全生命周期評(píng)估思路，IMO 開展的燃料全生命周期評(píng)估及相關(guān)導(dǎo)則，為航運(yùn)業(yè)進(jìn)行綠色能源轉(zhuǎn)型提供了依據(jù)，但也埋下了伏筆。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織早在2000 年就發(fā)布了ISO 14040系列標(biāo)準(zhǔn)，前瞻性地預(yù)測(cè)到應(yīng)對(duì)氣候變化必然有“碳足跡評(píng)估”這一基礎(chǔ)性工作，并提出了系統(tǒng)的評(píng)估思路。但從IMO 考慮海運(yùn)系統(tǒng)燃料的全生命周期評(píng)估并制訂的導(dǎo)則來看，還缺乏具體評(píng)估的案例，特別是針對(duì)不同燃料、各種混合解決方案的評(píng)估。

3 船舶工業(yè)面臨綠色轉(zhuǎn)型的全方位 挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)

在海事工業(yè)生態(tài)體系中，船舶工業(yè)處于十分重要的技術(shù)裝備解決方案供應(yīng)商地位。沒有現(xiàn)代的船舶工業(yè)，就沒有現(xiàn)代的航運(yùn)業(yè)；同理，沒有船舶工業(yè)全面系統(tǒng)的技術(shù)準(zhǔn)備和裝備提供，也沒有綠色航運(yùn)或者航運(yùn)脫碳的可能。

從航運(yùn)實(shí)現(xiàn)低碳零碳發(fā)展的要求來看，可以采取的措施有3 個(gè)方面：船舶技術(shù)優(yōu)化、營(yíng)運(yùn)優(yōu)化和采用替代燃料。其他如市場(chǎng)機(jī)制，只是促進(jìn)脫碳進(jìn)程的措施，而不是根本的解決措施。

以技術(shù)措施提高能源使用效率是全球應(yīng)對(duì)船舶溫室氣體減排立法的基礎(chǔ)。IMO 對(duì)于實(shí)施EEDI所提的要求是：2013 年1 月1 日以后建造的船舶要符合最低能效水平的要求即EEDI。按計(jì)劃，EEDI 第1 階段（2015—2020 年）按基線折減10%，第2 階段（2020—2025 年）折減20%，第3階段（2025 — 2030 年）折減30%。EEDI 對(duì)航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)的影響巨大，基本上調(diào)動(dòng)了造船業(yè)對(duì)常規(guī)船型優(yōu)化和改進(jìn)的現(xiàn)存技術(shù)儲(chǔ)備。在本世紀(jì)航運(yùn)脫碳（或者采用更激進(jìn)的政策，在某個(gè)時(shí)點(diǎn)如本世紀(jì)中葉脫碳）的目標(biāo)下，以能效技術(shù)推動(dòng)減碳，基本上已能夠看到技術(shù)“天花板”。

IMO 專門組織力量對(duì)有關(guān)技術(shù)和營(yíng)運(yùn)措施的減排潛力給出了大致評(píng)估，最初并沒有給出每種措施具體精準(zhǔn)的減排貢獻(xiàn)，如圖7 所示[13]。不過,隨著最近2 年業(yè)界各方開展的評(píng)估，目前已經(jīng)逐漸能夠給出更精準(zhǔn)的判斷，各種措施的減排貢獻(xiàn)如圖8 所示。這也是目前業(yè)界選擇替代燃料作為溫室氣體減排關(guān)鍵措施的原因。

圖7 IMO 提出的各類技術(shù)和營(yíng)運(yùn)措施的減排潛力

圖8 各種措施的減排貢獻(xiàn)

3.1 溫室氣體減排戰(zhàn)略將長(zhǎng)期影響造船業(yè)發(fā)展

無論是將脫碳時(shí)間定在2050 年左右，還是保持“初步戰(zhàn)略”的目標(biāo)（即本世紀(jì)完成航運(yùn)脫碳），新造船市場(chǎng)都將迎來動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)變革，推動(dòng)船隊(duì)加速由傳統(tǒng)船型向綠色船型轉(zhuǎn)變。該轉(zhuǎn)變表現(xiàn)為市場(chǎng)將面臨傳統(tǒng)燃油動(dòng)力船舶訂單的減少并直至消失；新型綠色低碳/零碳動(dòng)力船比重將逐漸上升，直至全部成為合規(guī)的綠色船舶。業(yè)界要面對(duì)的問題在于綠色動(dòng)力到底采取什么形式、燃料替代的節(jié)奏、拆解速度及傳統(tǒng)能效措施在未來市場(chǎng)的意義等。在ISWG-GHG 15/2/1 提案中，日本代表團(tuán)在詳細(xì)分析了未來航運(yùn)脫碳背景下各種燃料的需求情景后，給出的前提條件是2030 年采用的替代燃料占5%、2050 年完全采用替代燃料，并得出如下 結(jié)論：

（1）在2030 年前后將不再訂購以重油為燃料的船舶；

（2）到2030 年，超過50%的交付船舶將是LNG 動(dòng)力船，但之后該類船在新造船中的份額將迅速萎縮；

（3）到2030 年，超過15%的船舶將使用氨燃料或甲醇燃料，之后這2 種船的比重將迅速增加；

（4）所有以甲醇為燃料的船舶將只使用電-甲醇，2030 年后，以LNG 為燃料的船舶選用電-甲烷作燃料的數(shù)量將迅速增加；

（5）到2050 年，許多傳統(tǒng)船舶將面臨提前拆解或改裝為零排放船舶。

國(guó)際航運(yùn)能源轉(zhuǎn)型背景下，不同燃料需求前景如圖9 所示。

圖9 國(guó)際航運(yùn)能源轉(zhuǎn)型下不同燃料需求前景

圖10 船齡與殘值率關(guān)系、現(xiàn)行船隊(duì)船齡分布

過去每次重大公約法規(guī)生效，都會(huì)導(dǎo)致一大批船舶拆解或提前淘汰，在給市場(chǎng)創(chuàng)造新成長(zhǎng)空間的同時(shí)，也為造船業(yè)提供了更多的產(chǎn)品創(chuàng)新與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力重塑的機(jī)遇。對(duì)于航運(yùn)業(yè)、造船業(yè)、設(shè)備和系統(tǒng)供應(yīng)商及相關(guān)服務(wù)商而言，把握市場(chǎng)節(jié)奏十分重要?？紤]到未來IMO 減排戰(zhàn)略可能提升的“雄心水平”，在分析未來拆解的可能性時(shí)，日本代表團(tuán)的提案也給出了基本數(shù)據(jù)，參見10 所示。

在中國(guó)船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會(huì)研究者看來，從2021 年開始，新造船市場(chǎng)新周期已開啟，其主要的特征有3 個(gè)：一是市場(chǎng)成交量回升，并在2021年全年的成交中得以確認(rèn)；二是船價(jià)上升，市場(chǎng)供求關(guān)系得以改善；三是新燃料船舶比重提高，應(yīng)對(duì)航運(yùn)溫室氣體減排成為研發(fā)投資活動(dòng)的重中之 重[14]。這個(gè)新周期不同于以往的就是綠色低碳下的市場(chǎng)發(fā)展，這種市場(chǎng)發(fā)展很大程度上會(huì)受到IMO立法進(jìn)程的影響，漸進(jìn)性立法將對(duì)市場(chǎng)的新舊替代產(chǎn)生溫和的推動(dòng)作用，而激進(jìn)性立法極可能造成市場(chǎng)的更大波動(dòng)。

有理由相信，無論MEPC 第80 屆會(huì)議所定新戰(zhàn)略的“雄心水平”如何，都將掀起一輪加速增長(zhǎng)的低碳/零碳船舶訂單，從而推動(dòng)燃料供應(yīng)體系的完善與動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的革新。

3.2 新造船市場(chǎng)正加速在向減排要求靠近

從新造船市場(chǎng)表現(xiàn)來看，2016 年以來全球新船訂單中綠色船舶占比持續(xù)攀升。據(jù)克拉克森數(shù)據(jù)顯示：2022 年全球新船訂單中使用可替代燃料船舶的占比達(dá)到了51%（以載重噸計(jì)）；若以艘數(shù)計(jì)，占比則達(dá)到39%，如圖11 所示。從手持訂單來看，截至2023 年6 月，全球在建船舶中使用可替代燃料類型的船舶共1 106 艘，以艘數(shù)計(jì)，占全部在建船舶的22%。在船東所選擇的可替代燃料中，LNG 或液化石油氣（liquefied petroleum gas,LPG）類（含雙燃料）相關(guān)船舶數(shù)量占比最多（近85%），甲醇類（含雙燃料）排名第2（近11%），其他類型替代燃料船舶占比相對(duì)較少，如表1 和表2 所示。

表1 在建船舶替代燃料選擇的類型與占比

表2 在建船舶替代燃料選擇細(xì)項(xiàng)與占比

圖11 新船訂單中采用可替代燃料船舶占比

從船型結(jié)構(gòu)來看，近年來使用可替代燃料的船型主要以氣體船和集裝箱船為主，2022 年兩類船型占比合計(jì)約89%，如圖12 所示。

在建船舶中有415 艘船采用了燃料預(yù)留，其中192 艘采用氨燃料預(yù)留（占比46%）、甲醇預(yù)留124 艘（占比30%）、LNG 預(yù)留98 艘（占比24%）、LPG 預(yù)留1 艘（占比0.2%）。從該數(shù)據(jù)來看，訂造新船的船東更青睞選擇氨燃料動(dòng)力。但是，以“預(yù)留”的方式來體現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型，并不是真正的綠色，而只是一種市場(chǎng)態(tài)度。當(dāng)IMO確定了更具有“雄心水平”的戰(zhàn)略后，這種“預(yù)留”選擇極大可能會(huì)減少。

當(dāng)前航運(yùn)界應(yīng)對(duì)減排規(guī)則要求，除采用綠色動(dòng)力或“預(yù)留”動(dòng)力型式外，普遍仍采用節(jié)能技術(shù)與裝備的手段，流行的技術(shù)主要包括節(jié)能舵（采用舵球設(shè)計(jì)等）、船首優(yōu)化、氣泡減阻與導(dǎo)管槳等。截至2022 年底，在建船舶中（以艘數(shù)計(jì)）采用節(jié)能技術(shù)與裝備的船舶已占總量的20%，見 表3。

表3 采用節(jié)能技術(shù)與裝備的在建船舶占比

上述新船建造所采取的技術(shù)或者動(dòng)力選擇，均是3 年前（甚至5～ 10 年前）提出的技術(shù)措施。近3 年為了減碳和面向碳中和情景，討論最多的是負(fù)碳技術(shù)，即碳捕集、利用與儲(chǔ)存（carbon capture,utilization and storage,CCUS）或CCS 技術(shù)，設(shè)備系統(tǒng)商正加速研制船用CCS 技術(shù)與裝備。

CCUS/CCS 技術(shù)在鋼鐵、石化和電力等行業(yè)已有應(yīng)用，在技術(shù)原理上并沒有特別的難度，關(guān)鍵問題在于效費(fèi)比。該項(xiàng)技術(shù)用于船舶還有許多要解決的問題，最主要的是處理該系統(tǒng)運(yùn)行所增加的能耗與EEDI 的驗(yàn)證免除，IMO 已收到相關(guān)提案，這一問題應(yīng)當(dāng)會(huì)合理解決。在船上應(yīng)用的其他問題主要還是優(yōu)化設(shè)計(jì)以盡可能減少對(duì)載貨空間的擠占等。影響CCS 技術(shù)應(yīng)用于船舶的另一個(gè)因素是目前還沒有建立起捕集的碳與港口接收設(shè)施之間的卸載與交易關(guān)系。當(dāng)前船舶碳捕集及儲(chǔ)存的成本遠(yuǎn)高于碳交易市場(chǎng)碳價(jià)，因此船東應(yīng)用CCS 技術(shù)的積極性不高。盡管如此，圍繞CCS 技術(shù)應(yīng)用于船舶的研發(fā)正在加緊進(jìn)行。

2021 年7 月，日本航運(yùn)公司川崎汽船（K Line）在其運(yùn)營(yíng)的散貨船Corona Utility 號(hào)上安裝了全球首個(gè)船載CO2捕獲裝置；同年10 月，三菱重工宣布成功從船舶排放的廢氣中分離并回收了CO2，且CO2的數(shù)量、比例和純度都符合目標(biāo)要求（純度達(dá)到99.9%），由此證明了從操作條件不同于陸地的船用發(fā)動(dòng)機(jī)煙道氣中捕集CO2的可行性。

2021 年10 月，瓦錫蘭公司宣布其正在脫硫塔的基礎(chǔ)上開發(fā)碳捕集與封存系統(tǒng)。該公司在挪威莫斯進(jìn)行了示范項(xiàng)目的陸地試驗(yàn)，并達(dá)到了捕集70% CO2的目標(biāo)。該公司認(rèn)為，在脫硫塔上安裝CCS 是很好的解決方案。

2023 年3 月，中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一一研究所與山東海洋集團(tuán)有限公司所屬山東華宸融資租賃股份有限公司在上海正式簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將聯(lián)袂實(shí)施我國(guó)首例新造船碳捕集系統(tǒng)試點(diǎn)工程，在1 艘新建82 000 載重噸卡爾薩姆型散貨船上安裝CCUS 裝置。該裝置可以從尾氣中捕獲CO2，經(jīng)提純、液化后，可以“食品級(jí)純度”儲(chǔ)存；等船舶靠岸后，再將捕集封存的CO2運(yùn)到化工企業(yè)，作為制備甲醇等工業(yè)品的原料。

可以預(yù)見，船載CCUS/CCS 將以小規(guī)模應(yīng)用開始，結(jié)合船上負(fù)碳技術(shù)應(yīng)用所提出的問題，將啟動(dòng)一系列新的法規(guī)完備，從而推動(dòng)海事工業(yè)建立以碳中和為目標(biāo)的碳循環(huán)與碳交易機(jī)制。

3.3 船舶工業(yè)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)展望

全球海事工業(yè)開展的船舶溫室氣體減排，一直圍繞航運(yùn)減排來討論和規(guī)劃。國(guó)際法規(guī)的作用點(diǎn)始終離不開航行船舶、港口控制、燃料供給和海事監(jiān)管等。作為提供技術(shù)解決方案和裝備的船舶工業(yè)，在這一世紀(jì)議題下，所受到的影響有2 個(gè)方面：

（1）產(chǎn)品端必須要?jiǎng)?chuàng)新

無論是基于化石燃料的傳統(tǒng)船舶要從能效技術(shù)改進(jìn)來提升船舶低耗、循環(huán)、處理的能力，還是基于低碳/零碳燃料的綠色船舶要從船舶本體全壽命期降低排放來優(yōu)化產(chǎn)品材料、工藝和供應(yīng)鏈的能力，都將面對(duì)研制交付船舶的新理念、一系列新技術(shù)、全新的管理挑戰(zhàn)。

（2）工藝流程端必須要革新

在綠色低碳發(fā)展上，目前IMO 并未對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程提出要求（當(dāng)然這也不是IMO 應(yīng)當(dāng)關(guān)注的問題，航運(yùn)才是），但從歐盟啟動(dòng)的CBAM以及當(dāng)前貨主聯(lián)盟、船東聯(lián)盟提出的一系列主張來看，將逐漸會(huì)對(duì)企業(yè)“綠色”制造過程提出評(píng)價(jià)，環(huán)境、社會(huì)、治理的要求與實(shí)施極可能加快傳統(tǒng)單一企業(yè)綠色制造向全供應(yīng)鏈綠色管理發(fā)展。

產(chǎn)品端創(chuàng)新的最大約束是市場(chǎng)發(fā)展的邏輯。一般而言，全球新船市場(chǎng)的成交，高于7 000 萬載重噸的水平，可以理解為市場(chǎng)平穩(wěn)；如果高于8 000萬載重噸的水平，應(yīng)當(dāng)可以認(rèn)為是市場(chǎng)溫和。近幾年，市場(chǎng)成交量都在溫和放大，連續(xù)2 年維持年成交1 億載重噸左右的水平（如圖13 所示），已是繁榮的表現(xiàn)。若未來市場(chǎng)能夠保持這樣的小波動(dòng)，將為綠色技術(shù)全面應(yīng)用提供良好的市場(chǎng)環(huán)境。

圖13 近5 年全球新船市場(chǎng)成交量

產(chǎn)品端有3 個(gè)方面需要關(guān)注：

（1）節(jié)能技術(shù)的更廣泛應(yīng)用

當(dāng)前全球新船采用節(jié)能技術(shù)的僅占1/5，從現(xiàn)在到完全消除化石燃料動(dòng)力的傳統(tǒng)船型，如果以激進(jìn)的方案（即2050 年前來設(shè)計(jì)脫碳目標(biāo)），將會(huì)有近10年的傳統(tǒng)船型訂造過渡期；如果以圍繞2050 年左右來設(shè)計(jì)脫碳目標(biāo)，則可能會(huì)有15 年以上的傳統(tǒng)船型訂造過渡期。在這期間，法規(guī)的直接要求是EEDI 及CII等指標(biāo)，節(jié)能措施將依然成為船舶是否“綠色”的重要標(biāo)志。主要的船舶能效技術(shù)和低碳技術(shù)如圖14所示。

這一過程中，將CCUS/CCS 技術(shù)應(yīng)用于船舶會(huì)帶來一波改裝需求和新船增裝需求，這可能是繼壓載水處理系統(tǒng)、脫硫裝置后催生的一個(gè)新的設(shè)備和改裝市場(chǎng)。

（2）新型動(dòng)力的廣泛采用

根據(jù)MAN 和WinGD 兩大主機(jī)商對(duì)未來氨燃料動(dòng)力、甲醇動(dòng)力主機(jī)的出廠安排，2024 年至2025 年是氨燃料主機(jī)上市推出之時(shí)，而甲醇主機(jī)已在此之前上市。動(dòng)力的基本型式確定后，只剩下燃料選擇。船廠和相關(guān)設(shè)計(jì)部門的主要職責(zé)在于新主機(jī)及相關(guān)配套系統(tǒng)上船優(yōu)化，這其中主要還是燃料艙總布置及相關(guān)安全性問題，經(jīng)濟(jì)性和安全性是船企獲得競(jìng)爭(zhēng)力的主要考慮。從市場(chǎng)獲取來看，需要關(guān)注的是動(dòng)力交付與船企接單的銜接。

（3）長(zhǎng)遠(yuǎn)動(dòng)力路徑選擇

從一開始討論替代燃料并實(shí)現(xiàn)航運(yùn)碳中和或者脫碳目標(biāo)，業(yè)界就有技術(shù)專家討論電池/燃料電池動(dòng)力船舶的可行性。歐洲部分國(guó)家與日本等國(guó)一直在探索電動(dòng)解決方案向遠(yuǎn)洋船舶方向的應(yīng)用。業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為：電池/燃料電池具有技術(shù)潛力，但當(dāng)前及未來一段時(shí)間，多數(shù)只適應(yīng)內(nèi)河、島際和沿海運(yùn)輸。以一種動(dòng)力成熟并得到應(yīng)用（如LNG 船用動(dòng)力）的歷史來看，一般需要十幾年的時(shí)間。不過，內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)已成熟，而電池/燃料電池顯然目前不具備運(yùn)用于遠(yuǎn)距離海上運(yùn)輸船舶的技術(shù)條件。有研究認(rèn)為，固體氧化物燃料電池（soild oxide fuel cell,SOFC）有技術(shù)潛力實(shí)現(xiàn)更大功率，目前普遍看好這類技術(shù)的未來前景。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，船用動(dòng)力實(shí)現(xiàn)顛覆是大概率事件，這與脫碳的戰(zhàn)略密切相 關(guān)[15]。從動(dòng)力工業(yè)發(fā)展的角度，當(dāng)前正是抓緊布局的大好時(shí)機(jī)。

流程端革新雖是老話題，但有新內(nèi)容。船舶制造的流程革新，是以綠色制造為核心的覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的革新，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)對(duì)流程革新的要求不同。

船廠自身在降低工耗、物耗和能耗上的努力將繼續(xù)推動(dòng)節(jié)約型企業(yè)進(jìn)步，對(duì)“三廢”的閉環(huán)管理也將完善船廠綠色化生產(chǎn)體系，但是流程端改革的關(guān)鍵在于供應(yīng)鏈的管理，即能源、材料、設(shè)備供應(yīng)等價(jià)值鏈的“綠色”水平。例如：對(duì)船廠電力供應(yīng)和其他能源供給提出“綠色”要求，則必須對(duì)輸入能源明確可供審計(jì)的“碳標(biāo)簽”或者直接采用可再生能源/綠電；對(duì)船舶用鋼提出綠鋼要求，則要追溯到鋼鐵生產(chǎn)或者提供過程的碳足跡，該行動(dòng)早在10 年前經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（organization for economic co-operation and development,OECD）關(guān)于造船工作組的研討會(huì)上，歐盟提出過這樣的想 法[16]；此外，還包括對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的生產(chǎn)流程進(jìn)行“綠色”程度的評(píng)估，從而進(jìn)行供應(yīng)商分級(jí)等。

綜合目前正在快速推動(dòng)的溫室氣體減排進(jìn)程，船舶工業(yè)需要全方位的創(chuàng)新，核心是建立起綠色低碳的生產(chǎn)方式和交付模式。

4 結(jié)語

綠色低碳發(fā)展，海事工業(yè)正處于進(jìn)行時(shí)，同時(shí)也是將來時(shí)。海事工業(yè)的綠色化發(fā)展比現(xiàn)行以應(yīng)對(duì)氣候變化主題的內(nèi)容寬泛得多。海事工業(yè)面臨船舶海上空氣污染問題、溫室氣體減排問題、生物多樣性保護(hù)問題、船用垃圾與塑料污染問題，以及船舶航行對(duì)水下的輻射噪聲抑制問題等。2023 年6 月19 日，聯(lián)合國(guó)剛剛通過了海洋生物多樣性保護(hù)公約，其中“設(shè)立公海保護(hù)區(qū)”的決定，又將引發(fā)未來航運(yùn)航線與保護(hù)區(qū)之間保護(hù)要求、船舶通過保護(hù)區(qū)時(shí)的特別要求等一系列新的討論。

綠色化發(fā)展是永恒主題。船舶工業(yè)始終面對(duì)來自技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的要求，這就如同當(dāng)前正開展的航運(yùn)溫室氣體減排一樣，不斷滿足新發(fā)展的要求，不斷回答時(shí)代給出的問題。