航運(yùn)業(yè)“脫碳” 掀起船舶更新潮

在全球航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的強(qiáng)勢推動下，造船業(yè)迎來更新?lián)Q代的超級周期。

 

今年一季度，青島船企簽下20艘新船建造訂單，幾乎都是清潔能源動力船舶。目前，青島已經(jīng)在清潔能源動力船舶領(lǐng)域占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢，形成了民船中心設(shè)計(jì)綠色環(huán)保船型、北海造船和青船公司建造船舶、中船發(fā)動機(jī)生產(chǎn)船用動力、海德威和青島雙瑞提供環(huán)保船配產(chǎn)品的一條完備產(chǎn)業(yè)鏈。

 

剛剛發(fā)布的《山東省推動大規(guī)模設(shè)備更新和消費(fèi)品以舊換新實(shí)施方案》提出，鼓勵支持高耗能高排放老舊運(yùn)輸船舶提前報廢更新，支持電動、LNG等新能源和清潔能源動力船舶發(fā)展。在業(yè)內(nèi)人士看來，這將進(jìn)一步刺激清潔能源動力船舶投資，加快航運(yùn)業(yè)脫碳的步伐。

 

航運(yùn)碳稅箭在弦上

 

船舶的大規(guī)模更新?lián)Q代，一方面與航運(yùn)業(yè)周期性有關(guān)，船舶使用壽命為20年左右，上一個超級周期生產(chǎn)的船舶面臨大批量淘汰，另一方面則是越來越嚴(yán)格的低碳轉(zhuǎn)型要求，催生替代燃料船舶建造、環(huán)保設(shè)備改裝、港口新能源應(yīng)用等新市場。

 

航運(yùn)業(yè)是排放大戶，碳排放占全球溫室氣體排放量的3％。去年7月，國際海事組織（IMO）通過了新的船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略，修訂后的減排戰(zhàn)略包括到2050年實(shí)現(xiàn)國際航運(yùn)溫室氣體凈零排放，并承諾力爭到2030年全球排放總量比2008年降低30％，替代燃料使用力爭達(dá)到10％。

 

航運(yùn)碳稅的出臺則讓船舶減碳變得更為緊迫。歐盟已經(jīng)將航運(yùn)業(yè)納入碳排放交易體系，未來前往歐洲航線的高耗能高排放船舶將收到碳排放賬單。

 

根據(jù)英國造船和海運(yùn)業(yè)分析機(jī)構(gòu)克拉克森的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，今年前2個月全球總計(jì)232艘1240萬總噸的新船訂單中，多達(dá)126艘680萬總噸為替代燃料船舶，占比達(dá)到55.1％，超過去年全年的43.8％，刷新2022年創(chuàng)造的歷史紀(jì)錄53.7％。

 

除了新船全面轉(zhuǎn)向清潔能源，很多未到報廢年限的老船也需要進(jìn)行環(huán)保升級，洗滌塔、脫硫塔、碳捕集系統(tǒng)等環(huán)保船用裝備炙手可熱。

 

前不久，韋立國際集團(tuán)Winning　universe輪在北海造船完成改裝，由海德威提供“尾氣脫硫系統(tǒng)＋碳捕集系統(tǒng)預(yù)留”一站式解決方案。

 

“很多老舊船舶的碳排放不達(dá)標(biāo)，想要免交碳稅，一種方案就是加裝碳捕集系統(tǒng)，把航行產(chǎn)生的二氧化碳收集起來，壓縮成液態(tài)帶回國內(nèi)再處理。”海德威科技集團(tuán)（青島）有限公司發(fā)展部總監(jiān)盧克超介紹，海德威的低碳航運(yùn)解決方案涵蓋了新燃料（甲醇／LNG／氨）供給系統(tǒng)、碳捕集與再利用系統(tǒng)、船舶尾氣脫硫系統(tǒng)以及固態(tài)儲氫、AEM制氫、二氧化碳加氫合成甲醇等最新前沿技術(shù)。

 

技術(shù)路線各有優(yōu)勢

 

清潔能源是航運(yùn)業(yè)脫碳的關(guān)鍵。當(dāng)前，船舶領(lǐng)域替代燃油的技術(shù)路線以液化天然氣（LNG）、甲醇、氨、氫、電池等為代表。

 

“所有技術(shù)路線中，最成熟的是LNG，應(yīng)用于大型遠(yuǎn)洋船舶的LNG雙燃料發(fā)動機(jī)已經(jīng)批量交付；更有前景的是甲醇，甲醇可以在常溫常壓下儲存，僅需小幅度改裝，LNG必須在零下162攝氏度低溫下儲存，光儲罐的造價就要數(shù)千萬元。從降低排放和控制成本的角度，越來越多船舶選擇甲醇為動力。”盧克超表示。

 

全球前十大航運(yùn)巨頭中，馬士基、達(dá)飛、中遠(yuǎn)海運(yùn)等加入了甲醇燃料陣營，其中馬士基一口氣訂購了18艘大型甲醇動力集裝箱船。海德威也完成了國內(nèi)首套甲醇燃料供給系統(tǒng)實(shí)船訂單，為國家能源集團(tuán)航運(yùn)公司的10000DWT甲醇雙燃料綜合電力推進(jìn)船提供甲醇燃料供給系統(tǒng)解決方案。

 

另一種頗具潛力的清潔能源為氨。氨可以像純氫一樣燃燒，不會產(chǎn)生碳排放，容易儲存和運(yùn)輸。去年底，比利時船東CMB公司選擇在北海造船建造其首批氨燃料系列大型散貨船，由中船發(fā)動機(jī)制造氨燃料發(fā)動機(jī)。據(jù)中船發(fā)動機(jī)方面介紹，首臺氨燃料發(fā)動機(jī)將于明年交付。今年2月，青船公司搶下氨燃料集裝箱船全球首單，預(yù)計(jì)于2026年交付，在挪威至德國之間的航線運(yùn)營。

 

在所有清潔能源中，氫是最為理想的零碳燃料。但氫有易泄漏、易擴(kuò)散、易燃易爆等缺點(diǎn)，儲存運(yùn)輸問題尚未完全解決。德國曼恩公司已經(jīng)開發(fā)出新型船用氫內(nèi)燃機(jī)，采用氫燃料電池動力系統(tǒng)的“三峽氫舟1”號在宜昌投入使用，相關(guān)應(yīng)用均為內(nèi)河或近海航運(yùn)，未見于大型遠(yuǎn)洋船舶。

 

此外，航運(yùn)低碳還有一條路線是電池，受到電池續(xù)航里程短、充電設(shè)施不足、成本較高等限制，主要應(yīng)用于渡船、觀光船、港口拖船等小眾市場。以青島港為例，啟用了全國首艘油電混合智能拖輪，在純電力模式下可實(shí)現(xiàn)零油耗、零排放。

 

中信期貨研究報告顯示，目前沒有一種替代燃料具有全方位、壓倒性的優(yōu)勢從而可以完全替代燃油在船用燃料中的中心地位。市場共識是從LNG過渡到可再生的氫、氨或甲醇。

 

布局全產(chǎn)業(yè)鏈

 

航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是個系統(tǒng)工程，涉及綠色能源制備、裝備生產(chǎn)、儲運(yùn)及加注體系等產(chǎn)業(yè)鏈。

 

以備受航運(yùn)業(yè)青睞的綠色甲醇為例，其“綠”體現(xiàn)在通過綠電制氫，再將氫氣和二氧化碳反應(yīng)生成甲醇。2023年，以甲醇為燃料的船舶訂單達(dá)到138艘，然而綠色甲醇的生產(chǎn)、儲運(yùn)和加注等環(huán)節(jié)仍然滯后。馬士基曾表示，到2025年公司需要綠色甲醇75萬噸，2030年預(yù)計(jì)需要綠色甲醇500萬噸，2040年大概需要2000萬噸。

 

“大量新船交付之后，綠色甲醇燃料供應(yīng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一艘2.1萬TEU集裝箱船每年的甲醇用量大約3萬到5萬噸，目前國內(nèi)在建的綠色甲醇項(xiàng)目產(chǎn)能難以滿足需求。”盧克超表示。

 

自去年開始，中能建、中電建、中廣核、中石化等大型央企加速切入綠色甲醇項(xiàng)目，金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源等民營企業(yè)也紛紛入局。這些項(xiàng)目多數(shù)位于內(nèi)陸地區(qū)，利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源制氫，再合成綠色甲醇。而山東的海上風(fēng)電資源得天獨(dú)厚，海德威計(jì)劃與山東港口、山東海運(yùn)、山東能源等合作，打造綠氫制綠色甲醇示范項(xiàng)目。

 

在海德威規(guī)劃中，先是通過可再生能源電解水制氫，再是將綠氫與二氧化碳合成綠色甲醇，然后是船舶采用綠色甲醇為動力，最后用碳捕集系統(tǒng)把二氧化碳封存起來用于合成綠色甲醇，形成船舶零碳排放全生命周期管理的閉環(huán)。

 

值得一提的是，綠色燃料加注能力也是港口吸引更多國際船舶靠泊、提升航運(yùn)服務(wù)能級的重要砝碼。

 

上海港已經(jīng)搶先一步引進(jìn)LNG加注船和綠色甲醇加注船，建設(shè)全球首個甲醇船用燃料交易平臺，打造亞太船舶清潔能源加注中心。就在4月10日，馬士基“阿斯特麗德馬士基”輪靠泊上海洋山港，完成國內(nèi)首單“船對船”加注保稅綠色甲醇燃料業(yè)務(wù)。青島港今年亦規(guī)劃啟動甲醇燃料船舶加注、岸電智能管理系統(tǒng)等一批項(xiàng)目，推動能源結(jié)構(gòu)清潔化。