2008年10月，MARPOL附則VI修正案獲批，國際海事界在推進航運節(jié)能減排方面又邁出了重要一步。根據(jù)這一于去年7月1日生效的修正案，2011年1月1日以后裝船的柴油主機須符合TierⅡ標準，其氮氧化物排放量不得超過14.4克/千瓦時：在排放控制區(qū)內(nèi)，2016年1月1日及其以后建造裝船的柴油機須符合TierⅢ標準，其柴油主機的氮氧化物排放量不得超過3.4克/千瓦時。

自2008年至今，以技術引進為主的日本、韓國和中國都已具備了制造滿足TierⅡ標準產(chǎn)品的能力，歐洲主要船用發(fā)動機制造商大都推出了滿足TierⅢ標準的解決方案。不僅如此，近年來電力推進等環(huán)保動力系統(tǒng)的應用范圍進一步擴大，船舶利用新能源的研發(fā)方興未艾，展示出航運業(yè)的綠色發(fā)展前景。

歐洲：主流動力系統(tǒng)供應商引領研發(fā)方向

傳統(tǒng)發(fā)動機實現(xiàn)低碳減排

由于積極預研減排技術，瓦錫蘭集團、曼恩公司和卡特彼勒公司等主要低速、中速機制造商在標準“到來”之前，均已將其船用柴油機升級成符合TierⅡ標準的產(chǎn)品。為搶占市場先機，這些企業(yè)還紛紛開發(fā)符合Tier Ⅲ標準的產(chǎn)品。瓦錫蘭集團表示，其雙燃料船機在僅采用氣體燃料時，無需采用其他后處理技術即可符合該標準。

此外，該集團還在其柴油機上應用了選擇性催化還原(SCR)技術，能夠使二沖程、四沖程船用柴油機的氮氧化物排放量降低90%以上：研制出了硫氧化物洗滌裝置，能夠使船舶廢氣中硫氧化物的含量減少99%，氮氧化物含量減少3%～7%，顆粒含量減少30%～60%。在此基礎上，該集團還進一步開展減排研究，包括廢熱回收技術(WHR)，廢氣再循環(huán)(EGR)技術、Wetpac技術等，其中EGR技術有望使船舶的氮氧化物排放量有望至少減少60%。

在減排領域，曼恩公司也在進行EGR技術研發(fā)，并研制使船用發(fā)動機機的硫氧化物排放量減少90%的洗滌設備。該公司還進行了WHR技術研究，其WHR系統(tǒng)能夠利用廢熱，對船上的渦輪發(fā)電機所需的蒸汽進行加熱，使船舶的二氧化碳排放量減少20%。

卡特彼勒公司通過開展德國政府支持的EMI MINI項目，于2005年完成了項目第一階段的工作，實現(xiàn)了廢氣排放符合TierⅡ標準的目標。在此基礎上，該公司又開展了第二階段的研發(fā)工作，對其船機上的卡特彼勒共軌系統(tǒng)(CCR)進行了優(yōu)化，使其馬克品牌M20C、M25C、M32C和M43C船機符合TierⅢ排放標準。該公司還計劃與合作伙伴繼續(xù)開展FAME項目，在燃燒過程中的空氣控制等方面開展研究，以進一步減少船機的廢氣排放量。

在對傳統(tǒng)產(chǎn)品升級換代的同時，造機巨頭們更是把目光聚焦在雙燃料船用發(fā)動機研發(fā)領域。有業(yè)內(nèi)人士預測，到2015年，全球以LNG為燃料的船舶將從現(xiàn)在的約100艘增加到800～1000艘。為此，瓦錫蘭集團推出了包括20DF型、34DF型和50DF型機在內(nèi)的DF系列機，并已成功在多艘船舶上應用。曼恩不僅推出了51/60DF柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機，并在今年宣布推出可燃燒液化石油氣(LPG)的雙燃料二沖程低速船用發(fā)動機ME-LGI。該機加裝SCR裝置和E-GR系統(tǒng)后，可滿足TierⅢ排放標準要求。羅爾斯·羅伊斯公司則于2007年開始推出卑爾根船用燃氣發(fā)動機，并實船應用到挪威5艘近?？投纱?。該型機可以減少92%的氮氧化物以及23%的二氧化碳的排放，并能完全消除硫氧化物及顆粒物，其燃料消耗效率可在現(xiàn)有雙燃料發(fā)動機的基礎上提高8%。

新型推進技術研發(fā)日新月異

與傳統(tǒng)的機械推進系統(tǒng)相比，吊艙式電力推進系統(tǒng)、以柴-電推進系統(tǒng)為代表的混合動力系統(tǒng)在節(jié)能減排方面更具優(yōu)勢。其制造商如ABB、西門子等企業(yè)近年來通過持續(xù)進行研發(fā)，使這些曾主要安裝在特種船、豪華游船或艦船上的推進系統(tǒng)的應用范圍不斷拓寬。2009年底經(jīng)過兩年研發(fā)，ABB推出了新一代Azipod吊艙式電力推進系統(tǒng)，新一代系統(tǒng)不僅在技術水平上了一個新臺階，其可靠性、可維護性、運營效率、安全性、環(huán)保性、制造工藝都得到了全面改進。

西門子則在去年底推出了柴電動力系統(tǒng)Siship EcoProp，力圖將混合動力系統(tǒng)的應用范圍拓展到適用游艇、漁船等小型船舶領域。據(jù)稱，該系統(tǒng)甚至可將風能、太陽能或燃料電池等作為備選能源。

另一家電力推進系統(tǒng)制造商茵泰荷海事集團同樣積極參與新能源利用項目，為全球最大的太陽能動力船“太陽行星”號安裝了電力推進系統(tǒng)，為綠色和平組織以風能為主要能源的“彩虹勇士Ⅲ”號配備了柴-電推進系統(tǒng)。

與此同時，歐洲海事界近年來還致力于船舶利用新能源方面的研發(fā)工作。挪威船級社與MTU公司開展了名為“FellowSHIP”的燃料電池合作項目，并于2009年成功在挪威近海供應船“維京女士”號上安裝了功率為320千瓦的燃料電池動力系統(tǒng)。該船若不使用含碳成分的燃料，產(chǎn)生的“廢物”僅僅為熱量和水：即使采用天然氣等含碳成分燃料，與采用柴油機的船舶相比，其二氧化碳排放量也將減少50%左右。除挪威外，目前德國正在開展于此相關的“ZEM項目”。

日韓：造機企業(yè)緊追節(jié)能減排腳步

在生產(chǎn)環(huán)保船用柴油機方面，韓國和日本的主要造機商一直緊追歐洲腳步。2010年初，韓國韓國現(xiàn)代重工的發(fā)動機與機械事業(yè)部制造出全球首臺符合國際海事組織TierⅡ排放標準的曼恩船用柴油機：6S50ME-C7型二沖程低速機。與此同時，現(xiàn)代重工還與另一造機巨頭瓦錫蘭合作，引進雙燃料發(fā)動機技術。雙方合資的發(fā)動機生產(chǎn)工廠于2008年開業(yè)，具備年產(chǎn)100～120臺雙燃料船機的能力，產(chǎn)品主要為韓國建造的LNG船配套。

日本造機企業(yè)也不甘落后，今年一季度，曼恩宣布日本日立造船成功制造出全球首臺符合Tier Ⅲ排放標準的船用柴油機：6S46MC-C8機。該型機的輸出功率接近7兆瓦，通過在增壓器前安裝SCR系統(tǒng)的方式，實現(xiàn)了氮氧化物排量大幅下降的目標。

在研制船用柴油機的同時，日韓造機企業(yè)同樣在積極推進新型船舶動力系統(tǒng)研發(fā)工作。2009年2月，日本三井造船(MES)就宣布與大阪大學攜手開展新型船舶動力系統(tǒng)研發(fā)項目。這種名為“Hybrid”的新型系統(tǒng)整合了電池組和船用柴油機，當其中的電池組發(fā)揮作用，船舶的二氧化碳排放有望減少50%～80%。

在韓國，大宇造船與海洋工程從2009年12月起開始進行3兆瓦以下燃料電池的研發(fā)工作。此外，該公司還參與了韓國知識經(jīng)濟部開展的1兆瓦級船用燃料電池的研發(fā)項目。

在利用太陽能方面，三菱重工、日本郵船和新日本石油3家公司共同研發(fā)、建造了搭載太陽能電池面板的6200車位汽滾船“AURIGA LEAD-ER”號：商船三井則設計出安裝太陽能板的“ISHIN-I”汽車運輸船。

中國：跨越船用柴油機環(huán)保“門檻”

在中國，造機企業(yè)也在不懈努力，跨越船用柴油機的環(huán)保“門檻”。其中，滬東重機已經(jīng)取得了Tier Ⅱ低速船機制造技術的全面突破，在2010年7月交付了首臺滿足Tier Ⅱ排放限值標準要求的產(chǎn)品7S60MC-C型機。在此基礎上，該公司正積極研發(fā)滿足TierⅢ標準的船機生產(chǎn)技術。

去年底，廣州柴油機股份有限公司自主研制的9G32型柴油機通過船東、用戶、中國船級社(CCS)驗收，該產(chǎn)品額定功率達4400千瓦，廢氣排放完全滿足Tier Ⅱ排放標準要求。鎮(zhèn)江中船設備有限公司也在去年底生產(chǎn)出符合TierⅡ標準L28/32H和L16/24兩系列柴油機，并在進一步組織技術攻關，力爭于今年上半年使所有機型均通過TierⅡ排放認可。今年3月份，大連船用柴油機有限公司交付了世界首臺符合TierⅡ標準的6S50MEC8船用柴油機。

不僅如此，我國已有企業(yè)研制成功船用LNG燃料系統(tǒng)，目前國內(nèi)有造機企業(yè)正與國外合作研發(fā)船用LNG發(fā)動機。而在內(nèi)河航運領域，隨著“長江綠色物流創(chuàng)新工程”的實施，我國已掌握了多項自主技術，能夠通過改裝，使用內(nèi)河船舶應用液化天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機，進而大幅降低廢氣排放。

來源：船舶經(jīng)濟貿(mào)易