當(dāng)前，全球航運(yùn)業(yè)開始邁入碳成本時(shí)代，全球造船業(yè)正面臨“碳稅”這一巨大挑戰(zhàn)，船舶動(dòng)力系統(tǒng)的革新成為破局的關(guān)鍵要素之一。近日，中船集團(tuán)七一一所副所長邱愛華向記者介紹，面向“十五五”，七一一所率先布局船舶低碳零碳動(dòng)力與綜合能效提升技術(shù)，助力全球航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。

　　綠色動(dòng)力有“中國方案”

　　當(dāng)前，國際航運(yùn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型已不是“是否要做”的選擇題，而是“如何做好”的必答題。邱愛華說，未來的技術(shù)路線可以概括為：以能效提升為基礎(chǔ)，以低碳/零碳燃料應(yīng)用為核心，以智能化技術(shù)賦能，多種技術(shù)協(xié)同發(fā)展的格局。

　　從短期來看，要以提升船舶能效為基礎(chǔ)，立足當(dāng)前技術(shù)和產(chǎn)品完成平穩(wěn)過渡，這是最直接且經(jīng)濟(jì)可行的路徑，核心是滿足國際海事組織（IMO）的碳強(qiáng)度指標(biāo)（CII）等法規(guī)要求。從中長期來看，要以低碳零碳燃料應(yīng)用為核心，聚焦低碳零碳燃料規(guī)?；瘧?yīng)用，而未來技術(shù)競爭將主要集中在綠色甲醇和綠色氨上。

　　貫穿始終的則是以智能化技術(shù)為綠色轉(zhuǎn)型全面賦能。據(jù)介紹，七一一所自主研發(fā)“船舶動(dòng)力系統(tǒng)綜合能效提升平臺”，構(gòu)建“船—云—岸”多級能效應(yīng)用模塊，通過智能算法對航行規(guī)劃、動(dòng)力分配、節(jié)能裝置協(xié)同控制進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)度，使多設(shè)備協(xié)同運(yùn)行下的全局能效達(dá)到最優(yōu)。智能化不僅讓節(jié)能設(shè)備和低碳燃料“用得上”，更讓它們“用得好、用得省”，為船舶綠色運(yùn)營提供持續(xù)優(yōu)化的技術(shù)支撐。

　　綠色動(dòng)力轉(zhuǎn)型是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要超越單一技術(shù)范疇，要以系統(tǒng)集成技術(shù)創(chuàng)新為支撐，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈邁向全面脫碳。目前，七一一所正全力攻關(guān)甲醇、氨、氫等燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)及配套系統(tǒng)（如燃料供應(yīng)、安全防控、尾氣綜合治理等），致力于為全球航運(yùn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)可靠的動(dòng)力解決方案。

　　系統(tǒng)集成優(yōu)化效益巨大

　　2023年以來，歐盟的碳配額價(jià)格長期在50-100歐元/噸區(qū)間波動(dòng)，未來有升至150歐元/噸的可能，這將大大壓縮航運(yùn)公司的利潤空間。綠色轉(zhuǎn)型是造船業(yè)發(fā)展的必由之路，但短期內(nèi)也將給船東增加一筆不小的投資。

　　邱愛華說，根據(jù)七一一所的研究與實(shí)踐，從投資回報(bào)率（ROI）的角度看，目前性價(jià)比最高的措施主要集中在運(yùn)營優(yōu)化和局部硬件改進(jìn)上，即在應(yīng)用綠色新能源動(dòng)力、軸帶發(fā)電、高效推進(jìn)、余熱回收發(fā)電、風(fēng)力助推等節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，利用動(dòng)力系統(tǒng)多節(jié)能設(shè)備綜合能效匹配優(yōu)化技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化船舶能效，形成船舶新能源動(dòng)力與系統(tǒng)綜合能效解決方案。

　　船舶能效提升是一個(gè)系統(tǒng)工程，在航行工況多變的條件下，單個(gè)或多個(gè)節(jié)能設(shè)備的簡單疊加無法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)效果。關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)“船體、主機(jī)、螺旋槳、節(jié)能裝置”等不同產(chǎn)品和系統(tǒng)之間的深度耦合與協(xié)同匹配，依靠“模型+數(shù)據(jù)+智能”的深度融合，最終實(shí)現(xiàn)"1+1>2"的整體協(xié)同效應(yīng)。

　　據(jù)悉，七一一所依托在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)、軸帶發(fā)電、余熱回收發(fā)電、排放后處理、能量管理系統(tǒng)等核心裝備上的技術(shù)積累，正積極布局和推廣綜合能效解決方案。目前已在市場取得突破。以一艘23萬噸散貨船的實(shí)船改造為例，通過集成“軸帶發(fā)電機(jī)、螺旋槳優(yōu)化和水動(dòng)力節(jié)能附件”等多項(xiàng)技術(shù)，根據(jù)實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)測算，平均每年可為用戶節(jié)省燃油875噸，折合費(fèi)用約300萬元。

　　“一船一策”選定最優(yōu)方案

　　當(dāng)前，船舶新能源動(dòng)力呈現(xiàn)出“多條技術(shù)路線并行”的格局，例如甲醇、氨、氫等綠色燃料以及儲能電池等。邱愛華表示，不同船型與場景的動(dòng)力路徑需精準(zhǔn)匹配，以遠(yuǎn)洋船、內(nèi)河船和港口作業(yè)船為例，遠(yuǎn)洋船航程長、功率需求大，短期可選LNG（液化天然氣）、甲醇動(dòng)力，長期則布局氨、氫零碳燃料；內(nèi)河船舶航線固定、?？款l繁，短途優(yōu)先儲能電池，中長途選甲醇或LNG動(dòng)力；港口作業(yè)船工況多變、環(huán)保要求高，小型船用鋰電池，拖輪等重型船選混合動(dòng)力或LNG動(dòng)力。

　　七一一所通過完全自主創(chuàng)新，在低碳、零碳發(fā)動(dòng)機(jī)上取得了重要突破，形成了CSSC“齊耀”品牌系列發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，主要指標(biāo)全面對標(biāo)國際領(lǐng)先產(chǎn)品。目前，我國首型自主品牌高替代率甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)已實(shí)現(xiàn)實(shí)船應(yīng)用，氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已簽商業(yè)首單，氨氫零碳燃料發(fā)動(dòng)機(jī)取得CCS原理認(rèn)可。

　　最后，邱愛華表示，面向“十五五”，七一一所將以零碳動(dòng)力為核心，持續(xù)攻關(guān)低碳零碳燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，突破氨、氫等零碳燃料的船上應(yīng)用；以綜合能效為支撐，構(gòu)建多能源融合的綜合能效優(yōu)化系統(tǒng)，打造經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的船舶“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”；以智能化為賦能手段，實(shí)現(xiàn)全生命周期的船舶能效提升，積極助推我國船舶工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。