航运业清洁技术采购应以船舶专项证据为依据
要点速览
- •Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping 的独立研究发现,压缩机驱动空气润滑系统在实际运营中的净节省幅度为零至六 per cent,并会因船体形状、吃水、航速和海况而异。
- •由于缺乏船舶专项性能证据,部分船东已暂停技术采购,这放缓了航运业迈向 2050 年前后 IMO 净零目标的进展。
- •日益收紧的碳强度法规和波动的燃料成本正推动船舶采用更低速、更可变的运营速度,而许多基于压缩机的空气润滑系统在这些条件下收益很小或没有收益。
- •Armada Technologies 已开发出一种无需压缩机的 Passive Air Lubrication System,该系统利用船舶前进运动来分配空气,并旨在更低速、可变的运营模式下实现正向净性能。
- •Armada 主张,供应商应以严格测试计划和具有商业后果的合同性能保证,为船舶专项性能预测提供支持。

航运业在采购清洁技术时使用的性能数据,仍常常是在受控环境中、针对单一船体并在有利运营窗口期内得出的。在空气润滑方面——这是一种通过注入或引导空气,在船舶底部形成气泡垫,从而降低船体与周围水体之间摩擦阻力的技术——标准参考点通常来自轻载或压载条件下进行的海试;在这些条件下,压缩机承受的静水压力较小,系统也能够呈现出最有利的表现。因此,这些数据对于另一艘船、另一种载荷水平或另一条航线的适用性,可能远低于标题式节省数字所暗示的程度。
独立研究结果进一步强化了这一担忧。Mærsk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping 今年发布的一份洞察摘要,基于正在运营主动式、压缩机驱动系统的船东和租船方提供的信息,报告称实际运营中的净节省幅度为零至六 per cent。结果会因船体形状、吃水、航速和海况而异。这个区间与市场通常展示的数据存在实质性差异,也表明单一的标题数字只能让船东有限地了解某一系统将在特定船舶上的表现。
其结果是形成了一个采购环境,在其中船东可能难以有信心地比较供应商提供的各类系统。一些船东已暂停采购,等待证据基础更加成熟。这会放慢航运业的脱碳路径——该行业约占全球温室气体排放的三 per cent,并面临 International Maritime Organization 提出的到 2050 年前后实现净零排放的目标——同时也影响那些已投入工程研发、却不得不在仍高度关注标题式性能主张的市场中竞争的可信供应商。根本问题在于可信度缺口;每当某一系统未能兑现纸面上的宽泛承诺,这一缺口就会扩大。
据 Armada Technologies 首席执行官 Alex Routledge 称,船东因此需要改变他们提出的问题。船东不应问:“这个系统在别人的测试条件下取得了什么成果?”,而应问:“你预测它在我的船上、我的航线中、以及我实际运营的吃水和航速下会有什么表现?” 在任何资本支出投入之前,船舶专项证据都应成为基本预期;如果某一系统无法建模到这种具体程度,就不应采购。
这一问题变得更加重要,是因为船舶运营模式已经发生变化。日益收紧的碳强度法规——主要是 IMO 于 2023 年生效的 Carbon Intensity Indicator 和 Energy Efficiency Existing Ship Index 要求——再加上波动的燃料成本,正推动船舶转向更低速且更可变的航行方式。如今,船舶有大量时间低于通常记录标题式数据时所采用的设计航速运行。因此,一项只在狭窄速度区间内有效的技术,与一项设计用于覆盖船舶实际运营中全部速度和条件范围的技术,是完全不同的方案。
大多数基于压缩机、采用空腔式设计的空气润滑系统,都是围绕有限的有效工作窗口设计的。低于该窗口的下限时,这些系统本意上会退出有效运行,压缩机仅用于保持空腔充满空气,而不是产生净节省。因此,一艘既有高速航段又有低速压载返航的船舶,可能会在很大一部分时间里处于这类第一代系统几乎没有或完全没有收益的条件下。这些贸易模式也正是监管合规正在引导全球船队走向的运行条件。
Armada 表示,其开发的 Passive Air Lubrication System,即 PALS,正是为应对这种运营模式。该系统利用船舶自身的前进运动来吸入并分配空气,无需压缩机,并被设计为能够在更低速、更可变的运行模式下持续产生正向净性能。
然而,开发更先进的系统只是挑战的一部分。为特定船舶提供可信证据,本质上是一个准确性问题:一个系统在尚未安装过的船体上、按照船东拟定的集成方式、并在该船东真实运营范围内会如何表现?这个问题无法简单地通过指出该技术在其他地方取得过什么成果来回答。庞大的安装基数并不必然证明理解深度;在单一船型上获得大量订单,也可能只是来自不具代表性的个别船舶样本的重复数据。
解决这一问题需要严格的实验,以及围绕决定性能的变量建立的建模计划。这些包括针对单个舱体进行的全尺度空化水洞测试、覆盖多种船体形式的模型尺度拖曳水池试验、全尺度试点安装以及多相 CFD 分析,并由行业领先合作伙伴进行独立佐证。这样的基础使供应商能够在合同上为其预测背书,并最终讨论带有商业后果的性能保证,以应对交付不足。
在一个系统主张往往超前于船东面前特定船舶上可验证结果的市场中,愿意提供这种程度的问责,被视为供应商建模可信的最明确信号之一。航运业脱碳取决于船东能否信任他们所购买的东西。这始于船东要求正确的证据,并在没有证据的情况下拒绝投入任何一英镑 CAPEX。
来源:Alex Routledge,Armada Technologies 首席执行官。