Speculation On the Future Containership

4月26日，挪威船級社（DNV）在上海向業界介紹其新近研發的名為鯤騰（Quantum）的未來集裝箱船概念。Quantum未來集裝箱船概念是為了最大限度地滿足未來充滿不確定性的集裝箱運輸市場需求的一種創新與嘗試。

是概念，非產品

如何定義“未來”？這是一個重要的考慮因素，業界提出了很多備選概念，但通常都是考慮未來20～30年。DNV認為更重要的是分析在未來幾年中采用目前最好的技術可以做什么。

航運界目前所處的市場形勢非常艱難，新船訂單很少，社會的環保意識越來越強。DNV認為目前是開發新設計的最佳時間，根據市場情況，DNV決定面向未來3～5年進行設計開發，這樣就排除了很多長期解決方案，例如燃料電池，而在混合燃料中使用液化天然氣（LNG）將是可行的。

DNV總裁石萬勝先生介紹說：“在未來3～5年，盡管不大可能在一艘船上融入所有Quantum概念，但是我相信業界在集裝箱船舶設計和建造中實踐Quantum所列舉的一些概念是有可能的。DNV希望通過Quantum概念可以啟發和激勵海事界對船舶創新的關注與努力�！彼�還引用汽車行業的概念車實例作為參考，汽車行業有著不斷探索新概念、指導未來新車研發的優良傳統。

石萬勝先生補充說：“盡管航運界目前正在面臨很多挑戰與困難，但這也是業界進行創新和探索新方案的好時機。DNV強大的專業技術力量及在研發領域的大量投入將會為此做出貢獻，尤其是為業界更好地面對和解決環保挑戰所做出的努力�！�

市場強勁驅動力

來自于市場強勁的驅動力推動著DNV更快地進行未來集裝箱船船型和特性的選擇和研發。

在新建船舶市場恢復景氣后，Baby post-Panmax可能出現在首批訂購的船型中，根據AXS Alphaliner和Dynamar的市場調查結果，5000～7500TEU可能是行業重點倚重的新型船舶。

集裝箱船新建計劃在各種船型之間分布不均衡。在2008年下半年發生的金融危機之前的幾年中，航運業曾經歷過一段訂單高速增長期。但是，訂單不是在各種船型中均衡分布的，而是集中在大型船舶。但是發展中經濟體和新興航線已經不再傾向于使用越來越大型的船舶了。

之所以預計5000～7500TEU型船有很大的市場潛力，DNV認為是因為很多發展中的經濟體和新興航線需要較小的緊湊型船舶，它們吃水淺，冷藏箱裝載能力大。例如來往南美東海岸的航線，在未來有很強的增長潛力，沿岸港口可能需要很多吃水淺的船舶。另外，這條航線還可能需要冷藏箱裝載能力大的船舶，這是因為水果、肉類和其他易腐貨物的出口量很大。
5000～7500TEU型船訂購量也很大，但集中在這個區間內的偏大型船舶，并且通常都是采用相對標準的設計。偏小型船舶（如5500TEU左右）的訂單數量很有限。這些船舶可以服務于成熟航線和新興航線（包括通過新巴拿馬運河的航線），可以在未來幾年內成為航運業倚重的新船型。這些船型適用于洲際航線（特別是來往非洲和南美）和大型輔助航線（如“波斯灣內”航線）。

要創新，不要發明

DNV最終選擇了Baby post-Panmax 6100TEU、有1200個冷藏插頭型集裝箱船；選擇了適合于此設計的未來歐洲和南美東海岸之間的航運貿易。

DNV認為，采用當前可行的技術，這一船舶尺寸和特性符合下一波集裝箱船舶訂購潮的首選，船舶設計速度為21海里，航速可提高幾海里，也可以將航速降低到10海里以下；這一船型是面向未來數十年設計的，未來污染排放法規雖然還不明確，但因為設計的靈活性，可以更好地適應。

實際上，集裝箱船所面臨的挑戰越來越多，比如大量消費日用品需要由集裝箱船跨洲際運輸；航運市場及燃油價格動蕩劇烈；可能實行更加嚴格的針對船舶排放的國際公約；對運營成本、環境以及品牌的關注持續提高以及滿足未來市場需要的船舶設計能力等。

未來集裝箱船到底何樣？面對挑戰，解決方案需要關注的重點有：基于市場及業界研究，應對市場變化所具有的靈活性；集裝箱的運輸應低能耗、低排放和低成本，船舶運營高效、安全、可靠；船舶設計充分考慮未來可能實施的有關船舶排放公約。

因此，航運業界面臨的問題絕不僅僅是選擇一款多大的船型這么簡單，DNV認為，“發明者與創新者之間的區別就是創新者是要為客戶創造價值，而發明者一般是為自己提出解決方案�！蓖ㄟ^艱苦的摸索和研發，DNV為這款集裝箱船進行了諸多的創新。

Quantum創新要素

Quantum概念設計是一款“6100TEU Baby post-Panmax船型”。

與速度、吃水和貨物構成有關的靈活性是未來重要的考量因素。在當前的市場形勢下，保持21海里甚至18海里慢速航行的能力是很重要的�？紤]到未來的污染排放法規和燃油價格，低速航行有可能成為一項永久的設計特色。因此DNV大膽決定將設計速度降低到21海里。

設計速度決定了船體的形狀和尺寸。在航速較低時，需要找到這些參數的最佳組合。對于深海航行，DNV最終得到的結論認為單體船是發展方向。

最終，船體設計概念的創新因素包括：增加船寬（提高穩定性，減少壓載水量），增加甲板寬度（提高集裝箱裝載能力，但不提高油耗），船體窄長，燃油效率高；完善船首設計，提高適航性，采用雙窄船體結構，提高強度，節省空間，盡可能地使用輕質材料，降低風阻力。

在Quantum概念設計中，LNG儲罐的布局是個挑戰。DNV分析了各種垂直和水平圓柱形儲罐，決定采用兩個垂直儲罐，直徑為13米，在船用柴油和LNG之間平均分配。LNG儲罐占據了居住區下面大部分的傳統機艙空間，但采用雙燃料電氣布局可以靈活地利用某些不適用于裝載集裝箱的空間。這可能會導致占用某些集裝箱箱位空間，但是根據MARPOL（規則Ⅰ/12A）的新要求，只使用燃油的船舶也會在集裝箱箱位空間占用上具有同樣的挑戰。

鋼材是堅固耐用的材料，但是采用輕質材料可以建造環保、高效，具有盈利能力的、運行可靠的集裝箱船，成本具有競爭性。Quantum概念如果采用復合材料可降低重量1100噸。

雙船底和雙船側一般都設計為壓載水艙，通常壓載水容量要超出實際需要。能否把部分空間拿來裝載集裝箱？在Quantum項目中，DNV從強度和船材尺寸角度分析了兩種方案，最終的設計是采用狹長的雙船側，設計為空艙。

隨著全球經濟發展變化以及全球對環境問題的關注，業界提出了新船機概念，作為替代傳統設計的一種現實方法。在Quantum概念中，DNV選擇采用4臺雙燃料發電機組所驅動的電氣推動系統。在靠近海岸線時切換到LNG，就能滿足污染排放控制區的要求，而不需要岸電供應。采用2臺全方位吊艙保證了良好的操縱性，提高了港口效率。

根據DNV的船舶環保和能效評級方案——DNV Triple-ETM，Quantum設計滿足最高等級——第一級的要求。這意味著通過船舶設計，可以最大程度降低海洋阻力，提高船舶的能效，應用先進技術來控制大氣和海洋污染排放，取得世界領先的環�？冃�。

此外，DNV根據各種未來情形評估了Quantum設計的經濟效益。完善船型的投資回報期大約為2年，而切換到LNG所需的投資需要10～13年才能收回。從長期來說，LNG是最佳的備選方案，隨著未來實施更嚴格的有關氮氧化物和硫氧化物排放的規范，這個方案能更好地適應未來環保的要求。 ■

        Quantum

主要尺度（單位：米）

總長：L＝272.3

寬度（吃水線處）：Bwl＝42.5

寬度（甲板面）：Bd＝49

設計吃水：T＝12.0

型深：D＝26.4

 

船舶裝載能力（單位：TEU）

總集裝箱裝載量：6210

甲板集裝箱裝載量：3336

貨艙集裝箱裝載量：2874

冷藏箱裝載量（插頭）：1200

發動機

雙燃料發動機：L6＋3×L9

裝機功率（MW）：33

推進功率（MW）：23

燃油容量（單位：立方米）

液化天然氣：5000

船用柴油：3000