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上船院四款未来型设计的绿色升级

抖音热门 2025年08月11日 12:47 0 admin

第30届挪威国际海事展(Nor-Shipping)期间，上海船舶研究设计院(简称上船院)推出的四款代表未来发展趋势的新船型，获船级社颁发的原则性认可(AIP)证书。上船院以具有前瞻性的设计理念、未来感的船型呈现、多元化的解决方案和卓越雄厚的研发实力，被国际海事界津津乐道。此次其自主研发设计的四型新船型获颁AIP证书也成为本届展会的最大亮点之一，而这些新款船也是上船院在之前船型设计基础上的一次升级，为航运业的向低碳转型发展提供了有价值的解决方案。


同吨位，“双”燃料


上船院四款未来型设计的绿色升级

64000载重吨液化天然气（LNG）重整制氢电力推进散货船/上海船舶研究设计院


64000载重吨液化天然气(LNG)重整制氢电力推进散货船以上船院研发的Green Dolphin 64最新一代船型为基础，引入全船电力化设计理念。船上配备LNG燃料系统，应用重整制氢技术，成功化解在船上储存液氢的技术难点和成本挑战。通过在燃烧前完成二氧化碳捕集，进一步降低船舶温室气体排放，提升碳强度指标(CII)，优化燃料温室气体强度(GFI)应对路径。依靠LNG和氢气的掺烧、集装箱动力电池单元、光伏发电系统等，为全船提供电力。同时，船舶加装风能助力系统，预留适应未来发展的氢燃料电池接口，从而为应对国际海事组织(IMO)短期和中期减排措施提供了更加灵活的应对选项。


2025年4月7日至11日召开的IMO海上环境保护委员会第83届会议(MEPC 83)批准了《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)附则VI的修正草案。这是全球首个针对航运业的将强制性排放限制和温室气体定价相结合的框架，包含船舶新燃料标准和全球排放定价机制措施，并设置基于GFI的监管体系。GFI为衡量船舶使用燃料能源效率的指标，通常表示单位运输(如每吨海里)所消耗的气体燃料量，GFI数值越低，意味着船舶能效越好，减排效果越明显。


尽管当前船舶依然有使用传统燃料的空间，LNG也是短期内实现船舶排放合规的一种经济选择，但向更加清洁的燃料转型是IMO减排框架下的大势所趋。


甲醇为航运业实现净零碳排目标的关键燃料之一，随着未来绿色需求与数字技术不断发展，上船院还在第二代64000载重吨散货船船型基础上，围绕碳减排和数字化开发设计理念，于去年推出一型甲醇双燃料64500载重吨散货船。该型通过采用降波浪增阻船艏、适风浪船艉和低风阻上层建筑来大幅降低油耗，并有效改善船舶在不同海况下的耐波性和操纵性，提高全生命周期经济性；基于《散货船、油船协调共同结构规范》(CSR-H)等进行优化，确保更大载重量和货舱容积，提升船舶适货性；同时，船舶还搭载数字化营运支持系统DOSS®，具有智能航行、智能机舱和智能能效管理等功能，使得船舶运营更加符合安全、环保、经济的时代需求。


丰富加注船产品库


上船院四款未来型设计的绿色升级

50000立方米氨燃料加注运输船/上海船舶研究设计院


50000立方米氨燃料加注运输船是上船院适应未来液氨燃料运输加注需求精心研发的最新船型，集液氨运输与加注功能于一体，可满足液化气体货品长距离运输需求，配置3个IMO Type A型独立液货舱，以零碳氨燃料驱动主机与发电机，符合IMO提出的温室气体减排战略，并能积极应对最新的GFI要求。全船配备2个独立的1000立方米甲板液氨储罐，兼顾多货品装卸下的氨燃料续航需求，显著提升船舶运营经济性和灵活性。针对加注作业需求，该船特别配备艏部伸缩推、艉部侧推和可调距螺旋桨，满足DPS-1船级符号，适应加注作业环境复杂的港口。DPS-1级别船舶具备基本的自动化功能，可自动保持船位和艏向，还具有独立集中手控船位和自动艏向控制功能。


航运业迈向低碳新时代，为国际航行船舶提供燃料补给的加注船需求与日俱增，50000立方米氨燃料加注运输船设计的推出无疑将更加丰富上船院气体加注船产品库。氨分子不含碳原子，燃烧不会产生碳排放，被航运业寄予厚望。但氨作为船舶燃料目前仍处初步探索阶段，对于全产业链的构建和完善仍需各方共同发力。而航运业对于LNG的需求可能不会在短期内出现明显下降。2024年，全球替代燃料船订单增至515艘，较2023年增长约38%，其中，LNG燃料再次成为行业首选，新船订单量达264艘，是2023年订单量的2倍多。这显示出市场对LNG燃料船对于实现阶段性减排的认可。与此同时，LNG双燃料船的2024年交付量进入历史高点，达到169艘，进一步表明LNG燃料船运力的快速增长。截至2024 年年底，全球共有641艘LNG燃料船投入运营，预计到2030年，这一数字将翻倍。


LNG燃料船订单增长预示着市场对LNG加注需求的持续攀升。


新加坡船东Singfar订造的2+2艘20000立方米LNG加注船是中国船厂承接的最大LNG加注船订单之一，该型船由上船院设计，采用LNG双燃料电力推进系统(DFDE)，可充分利用蒸发气(BOG)作为燃料，提高能源利用率，降低燃油消耗和污染物排放，岸电系统可进一步减少碳排放和噪音污染，提升港口停泊环保性能。DFDE结合2台艏侧推极大提升了该船港口靠泊、船对船加注作业的灵活性，可实现自离自靠、原地回转、平移操纵。船舶搭载2个容积为10000立方米的C型液货罐，具备零下165摄氏度超低温LNG储存能力，具备船对港、船对船、船对罐车等多种LNG燃料补给模式。货舱区域布置3个货物集管区、2台软管吊、多个护舷碰垫，可兼容更多LNG燃料船型。


于去年交付的“海洋石油302”轮配置2个单体容积为6000立方米的C型罐，采用2套大直径拉式全回转推进器及2套艏部侧向推进器，推进效率高，低速操纵性好，自主靠泊能力强，能够在港口和锚地灵活地完成LNG加注作业。兼容性方面，艏部与船中左右两舷分别配置1套高位集管区与低位集管区，平行中体区域长，能够有效满足与大小型船只加注作业的兼容性匹配。


新一代，新燃料


上船院四款未来型设计的绿色升级

113000载重吨氨双燃料液货船/上海船舶研究设计院


113000载重吨氨双燃料液货船是上船院研发的新一代面向MEPC 83新规则的LR2船型，其优化的推进系统，特别配置燃油/氨双燃料动力系统、风帆助推系统，有望节能10%以上，尤其是在低航速时效果更为明显，因此在减排的同时也更符合GFI奖励规则。每艘国际航运船舶每年需提交GFI报告，其GFI与直接合规目标和基础目标相比照，减排基准为2008年GFI参考值(93.3克二氧化碳当量每兆焦耳<gCO2e/MJ>)，到2035年，船舶直接合规目标为减排43%，基础目标为减排30%。当GFI低于直接合规目标时获得盈余单位(SU)，SU可存储用于后续两年自身合规需求，或与其他船舶交易。若GFI高于直接合规目标则产生一级合规赤字，需按100美元/吨的价格购买补救单位(RU)，资金归入IMO净零基金。若GFI高于基础目标，一级赤字部分仍按100美元/吨的价格购买RU，剩余部分可选择按380美元/吨的价格购买RU，或使用灵活机制，如购买其他船舶的SU、调用历史存储的SU。


积极推进航运减排，使用足够绿色的燃料可领先于直接合规目标，113000载重吨氨双燃料液货船的推出可谓与时俱进。同时，该船型还配置电动货泵，以便将来使用岸电系统进行卸货作业，配置动力电池和轴带发电机/电动机，在进出港和低航速航行时可大幅度降低主机能耗，还可以为电池充电，或者靠港时用岸电充电，灵活性十分突出。


10年前，上船院为希腊船东Cardiff研发设计了第一代115000载重吨LR2型油船，此项目满足了世界知名油船运营方的严格要求，达到国际先进水平。第二代LR2型油船的日油耗则比第一代下降10%，钢材比国内常规设计减少400吨以上。除性能指标继续保持领先外，经过多年研发，LR2型油船的构件数得到大幅优化，进一步降低了建造成本，得到船东青睐。去年底，挪威船东Ecotank AS公司建造的114000载重吨LR2型油船交付，该船为上船院设计的Green Whale OT114方案，采用甲醇燃料预留设计，线型方面兼顾静水和波浪中的性能，通过优化艉部，具备更好的艉部伴流，改善螺旋桨的空泡，采用上船院下属子企业SDARI-ECO自主研发设计的节能导管和毂帽鳍，节能属性佳，配备压载水处理装置和脱硫塔。如今在面向未来的双燃料LR2型油船领域，船东同样仍倾向于采用LNG+燃油的设计。比如东太平洋航运(EPS)订造的4艘113600载重吨LR2型油船将于2028年交付，该系列船正由上船院研发。这型油船为双底双壳、尾楼型设计，单机单桨，总长249.9米，型宽44米，具有节能环保、适配性强等特点。


2021年，上船院采用全新设计理念的第一代MR型油船交付，各项性能指标均达国际领先水平。与此同时，为顺应低碳发展趋势，该院全面展开第二代MR型油船的研发工作。上船院自主研发设计的50000载重吨氨双燃料MR型油船对引领中国船舶工业实现零碳船舶创新研制具有重要意义。作为航运业主流的中程成品油或化学品运输船，这型船可根据需求进行灵活的模块化组合设计，如根据续航力需求，在该型船甲板上布置氨燃料罐，同时也可保证不损失货舱舱容。氨燃料的应用将使得MR型油船在应对减碳、绿色法规等方面具备显著优势。当使用氨燃料作为主燃料时，该型船的船舶能效设计指数(EEDI)将比基线减少90%以上，还可有效满足现有船舶能效指数(EEXI)及CII的要求。


设计走向更前沿


上船院四款未来型设计的绿色升级

30000总吨客滚船/上海船舶研究设计院


30000总吨客滚船是上船院自主研发设计的最新一款航行于地中海海域的客滚船，旅客定额800人，船员定额70人，车道长度2700米，满足斯德哥尔摩协议要求、《国际海上人命安全公约》(SOLAS)2020稳性要求及EEDI第三阶段的要求。上船院在研发过程中，聚焦绿色环保，着眼甲醇燃料和电池科学合理配置，采用自主开发的气泡润滑减阻系统，具有良好的节能减排效能。该船同时通过外观和内装艺术的创新设计，以及重量重心控制、振动噪音控制和安全返港等关键技术的优化升级，有望为旅客的海上旅行带来全新体验。


客滚船是上船院的“王牌”产品之一，走在客滚船设计市场面向创新发展的前沿。


今年3月，由上船院设计的客滚船“中远海运之星”轮交付。该船采用甲醇燃料预留设计，可搭载旅客300人，装载426个标准集装箱，同时支持轿车、载重汽车、集装箱拖车等滚装货物运输，船体分舱优化和重量重心控制技术，全面满足SOLAS 2020修正案对客船破舱稳性的要求，采用低波浪增阻S-BOW直艏线型，配合减摇鳍系统，提高抗风浪能力，复杂海况下仍能保持平稳航行，配备双套动力系统和冗余设计，满足客船安全返港规范要求，为极端海况提供额外安全保障。得益于优秀的船体水动力性能，该船提前满足EEDI第三阶段要求，配置船舶岸电系统实现船舶靠港期间的节能减排。配备尾直跳板、尾斜跳板以及坡道等滚装设备，通过液压调节系统匹配港口潮差，大幅提升港口滚装作业效率。


近年来，上船院成功研发设计多型客滚船，其中，“生生2”轮是国内第一艘满足安全返港要求的滚装客船，船长165米、宽24米；“东方明珠8”轮是我国自主研发设计的首艘中韩航线豪华客滚船；“中华复兴”轮是我国自主研发设计的亚洲最大、最先进的智能化豪华客滚船之一。


去年，中日国际轮渡有限公司建造的第三代192客位客滚船“鉴真号”轮交付。前两代“鉴真号”轮均由日本船企研发，而第三代船完全由中国船企自主研发设计建造，船舶载客192人，设计航速21节，可装载集装箱338TEU(冷藏箱60TEU)，将成为中日航线(上海-大阪/神户)上智能先进、绿色环保客滚船的代表。第三代“鉴真号”轮是中国自主研制的首艘提前满足EEDI第三阶段要求的客滚船，并申请了中国船级社(CCS)的 G-ECO(CD30，COM)绿色生态船舶船级符号，特别设置中压岸电系统，并申请CCS的高压岸电(AMPS)船级符号，使船舶靠港期间实现节能减排。防控方面，该船特别设置应急隔离房、独立的空调系统和污水排放管系。该船还特别构建智能集成平台，通过卫星通信、4G/5G等多信道船岸通信链路，实现船岸数据的集中管理与处理，为智能能效管理、智能机舱、智能航行提供高效、稳定、安全的数据环境和软件运行环境。

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