船舶“心脏”的绿色革命

日前，国际海事组织（IMO）在海上环境保护委员会第80届会议（MEPC80）上，通过了《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》（简称“战略”），战略设置了两个“指标性校核点”：到2030年国际航运温室气体年度排放量，相比2008年降低20%以上，力争降低30%；到2040年排放量相比2008年降低70%以上，力争降低80%。

(资料图片仅供参考)

为了满足减排要求，班轮公司已制定减排战略，并采取多种措施，推进减排目标的实现。其中，使用低碳替代燃料，是当前班轮公司各种减排措施中采用最多的一种。

全球首艘双燃料甲醇动力集装箱船。 洋山港海事局供图

燃料的切换意味着船舶“心脏”发动机的更新。为了使船舶在航行过程中能够使用绿色燃料，班轮公司开始与船用发动机供应商携手，共同推进航运业加速脱碳进程。其中，曼恩能源方案集团（MAN Energy Solutions，简称“曼恩”）作为全球领先的船用低碳解决方案专家，已开始采取行动。

改装订单纷至沓来

近日，多家班轮公司与曼恩达成合作，开展集装箱船的发动机改装工作，以使集装箱船能够满足绿色燃料的加注和使用要求。

6月21日，全球领先的集装箱物流公司马士基宣布，将率先将旗下一艘正在运营、使用传统燃料的集装箱船，改装为甲醇双燃料动力集装箱船，从而使其能够在航行过程中使用甲醇燃料。马士基表示，改装项目预计将在2024年启动。为此，马士基与曼恩签署了船舶发动机改装项目协议。

曼恩首席执行官Uwe Lauber介绍，紧随马士基之后，还有一些船东也与曼恩签订协议，开展替代燃料动力船舶的改装项目。

7月7日，全球最大独立船东塞斯潘（Seaspan）宣布，和知名班轮公司赫伯罗特合作，与曼恩签订船舶发动机改装项目协议。根据协议，曼恩将为塞斯潘和赫伯罗特的船舶，提供15台发动机的改装解决方案，使这些船舶成为甲醇双燃料动力船。

塞斯潘执行顾问Peter Curtis对此表示：“我们相信，改装将是海运行业和相关企业减排计划中重要且必不可少的一部分。同时，这一解决方案也向行业提供了一种新的方式，用以延长现有船队运营寿命、实现燃料灵活性，并避免建造更多不必要的新船。”

对于海运行业而言，通过改装船舶发动机，将现有船舶使用的传统燃料切换为绿色燃料，这一改装计划的意义非同寻常，相信也会面临不小的障碍。

更换船舶的发动机组件，使其能够使用甲醇燃料航行，是一项相当复杂的任务。但这仅仅是改装过程中的一部分。无论是增加新的燃料舱，还是设置燃料准备室，以及配备燃料供应系统，都是绿色甲醇船舶改装工程的组成部分。

不过，对于拥有丰富产品组合和解决方案的曼恩而言，改装步骤的实施不是难题。

据了解，曼恩服务板块所提供的双燃料发动机改装项目解决方案，包含项目所有步骤，如可行性研究、初期研究、现场调查、工程方案、项目管理、发动机硬件供应及发动机调试、试航验证等。通过这一系列步骤，使用传统燃料的集装箱船，能够实现使用甲醇燃料。

密切沟通精准操作

发动机是船舶的“心脏”。发动机改装项目，可谓是船舶的一次大型“心脏置换手术”，也因此，发动机改装项目工程，需要密切沟通，才能精准操作。

Uwe Lauber表示，并不是所有的船舶都适合改装。不同的船舶，因其船型、船龄、船机和船体情况差异，改装成本各有不同，无法一概而论。因此，船舶改装项目需要船东、船厂和船用发动机供应商三方，在技术层面进行深入探讨，确认可行性。与船东保持沟通，了解船舶的真实情况，才能确定最终判断。

从成本方面考虑，单艘船舶的改装成本，通常需要同类型新造船价值的25%—30%。从技术基础设施方面测算，预计改装价格在1200万—2000万欧元。

这一庞大的改装成本，决定了项目启动前期可行性研究的必要性，也意味着船东方需要决定，是对船加以改装，还是等待1—3年后将船舶直接拆解处理。

而在决定对船舶“动手术”之后，“手术操作”也面临一系列挑战。Uwe Lauber认为，在整个船舶发动机改装项目过程中，面临的挑战主要来自两个方面。

一是项目所需时间节点的管理。对于集装箱船船东而言，使用替代燃料的方案有许多种，包括订造新船，改装现有船舶等。新船仅需在该船的建造过程中，将发动机安装其中即可；但改装船则需要已完成建造的船舶基础上，更换发动机，这一过程存在挑战。

Uwe Lauber进一步解释，改装项目既需要成本投资，也需要许多人员交流技术与知识，了解船舶改装项目并加以管理。船舶在进入船坞的那一刻，改装项目就开始启动了。因此，在船舶进入船坞之前，船东方、船厂方、船机供应方要制定整个改装计划，确保方案的缜密性，并在项目启动之后，保持紧密交流，了解项目时间表的分配，确保各重要节点不出现延误或纰漏。这一点至关重要。

二是项目参与人员的管理。改装项目一旦开始启动，在时间的安排上非常紧张，必须计算好项目的各个步骤，做好预案，保证整个项目按部就班、正常运转，避免项目过程中产生的问题对时间表的影响。因此，改装项目需要船东方、船厂方、船用发动机供应方三方，派遣最有经验的人员，并确保三方人员的交流及时、顺畅。

此外，项目管理对于船舶的改装成本，也存在重要影响。船厂的改装材料资源、船坞工期情况等因素，都会影响到改装价格。

不过，根据当前的市场状况，UweLauber更看好船舶改装项目。“当前船厂新船订单饱满，船舶交付时间也随之后延，新船造价持续走高。这些因素，会使更多的船东倾向于改装现有船舶。”

Uwe Lauber进一步解释说，对于班轮公司而言，无论是订造新船，还是改装现有船舶，最终目的都是为了实现航运脱碳。无论是新造船和改装船，使用的发动机都是一样的。从测算结果来看，最终达成的脱碳效果并无区别。

合力实现减碳目标

2020年9月，中国明确提出，力争2030年实现“碳达峰”和2060年实现“碳中和”的目标。“绿色”“低碳”是中国当前处于高质量发展阶段过程中的重中之重。基于这一背景，2022年年底，曼恩在中国推出全新“重之所趋、零碳未来”战略。曼恩希望，公司能够为合作伙伴和客户实现减碳目标，在各领域帮助合作伙伴实现减碳目标，助力实现碳中和。

对此，Uwe Lauber介绍说：“曼恩提供的技术和解决方案，能够帮助中国合作伙伴实现碳中和目标。”

基于“重之所趋、零碳未来”战略，曼恩提出，到2030年，为新造船的每个产品组合提供碳中和解决方案，为此，曼恩依托自身五大优势，实现减排和净零碳目标。

其中，使用绿氢和合成燃料，提供绿色发动机，改装发动机，提供碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，可以从燃料供应、燃料使用、燃料切换、减少排放的角度，为航运业提供行之有效的解决方案。

Uwe Lauber认为，从技术层面来看，在船用发动机配套供应上，航运业不存在限制脱碳的瓶颈；燃料的可用性、港口加注等基础配套服务，才是航运业实现脱碳目标的关键。当前，班轮公司之所以选择将发动机改装为使用甲醇燃料，是因为相比其他燃料，甲醇燃料发动机系统改装不需要更换燃料舱，操作更为方便。

此外，Uwe Lauber也透露，除了向市场提供甲醇燃料发动机解决方案之外，目前，曼恩的研发部门也在测试液氨燃料发动机，预计2024年可以投入商业应用，2025年会推出氨燃料发动机的改装解决方案。

“对于航运业而言，无论是绿色甲醇、绿色甲烷，还是绿氨等燃料，都是可用选项。但这些燃料及加注服务，在全球范围内的供应有限，面临市场化挑战。”UweLauber表示。

基于行业需求，曼恩也在能源侧，加强布局。

一是投资绿氢生产。UweLauber介绍说，绿氢是曼恩采取战略发展的主要驱动力。曼恩已对旗下氢技术子公司H-TECSYSTEMS进行重大投资，旨在加快该公司向世界上前三名大型PEM电解槽生产商之一的转型步伐。

二是积极推广碳捕集、利用与封存技术，减少二氧化碳排放。据了解，当前航运业的二氧化碳排放量，仅占全球碳排量的3%。如果能将直接排放至空气中的二氧化碳加以收集、利用，那么就能从燃料生产环节，减少碳排放。

同时，二氧化碳也是甲醇生产过程中不可或缺的重要材料。生产甲醇过程中，二氧化碳与氢气的需求比约为4︰1。从目前航运业主流燃料——重油燃料的需求量加以换算，预计生产绿色甲醇所需的绿氢将达到1.8亿—1.9亿吨，需要的二氧化碳量预计将达到现有市场的6—7倍。

因此，同时具备碳捕集封存技术、绿电储能技术的曼恩，意味着具备了生产绿色电制甲醇所需的资源与设备。未来，曼恩考虑通过合作，为行业提供更多的绿色燃料。

关键词：