21世纪经济报道记者李德尚玉实习生陈斯达北京报道交通运输绿色发展是实现“双碳”目标的重要一环。当下，作为交通运输领域之一的船舶行业正多措并举，加快绿色低碳转型。 “船舶使用柴油的排放属于范围一，是最...
21世纪经济报道记者李德尚玉 实习生陈斯达 北京报道交通运输绿色发展是实现“双碳”目标的重要一环。当下，作为交通运输领域之一的船舶行业正多措并举，加快绿色低碳转型。
“船舶使用柴油的排放属于范围一，是最严重、最需要应对的排放。”英国纽卡斯尔大学水动力学教授、加拿大工程院院士刘鹏飞在接受21世纪经济报道采访时认为，船舶行业的减排任务非常艰巨，要难于汽车行业。对船舶来说，不仅其发动机制造难度更大，氧化硫排量也更大，一艘14000箱集装箱船氧化硫的排量就相当于1900万辆汽车的排量。而船舶所消耗柴油的背后也涵盖不同领域的产业链，要求各方合作达到同一目标，在技术、政策和战略上都极具挑战性。
刘鹏飞表示，要实现全世界范围内的碳中和，在2050年之内至少要把现有的35000艘船舶改成使用绿色燃料的，同时至少新建55000艘零碳排放船舶。
船舶排放最严重、最需要应对
《21世纪》:为什么船舶行业绿色转型具有紧迫性？
刘鹏飞:“双碳”目标下，海洋运输、船舶运输中真正消耗燃料的是船舶发动机来驱动螺旋桨，推进系统消耗燃料产生排放。要实现减排，就要减少船舶发动机的排量。
船舶减排任务非常艰巨。集装箱船、散货船和油轮这三大主力船型占到海洋运输总排放的70-80%。实际上，船舶温室气体排放只占全世界排放总量的3%。数字虽然不大，但要看到温室气体排放分三个范围，船舶使用柴油的排放属于范围一，是最严重、最需要应对的排放。柴油本身要从矿里开采、提炼、运输、储存，最后到船用，也会带来很多排放。船舶排放里面还含有较多致命的氧化硫。
《21世纪》:船舶领域实现转型，要达到哪些目标？
刘鹏飞:全世界有约15万艘船，可以说每时每刻都在排放。要实现全世界范围内的碳中和，2050年之内，至少需要把现有的35000艘船舶改造成使用绿色燃料的，至少新建55000艘零碳排放船舶。船舶的排放是因为使用柴油，而柴油又是一个产业链，要求很多不同的行业一起合作达到这个目标，技术、政策和战略上都非常具有挑战性。
《21世纪》:和汽车行业相比，船舶领域的绿色转型难度如何？
刘鹏飞:汽车行业绿色转型很难，而船舶的发动机很大，更难制造或者改装。另外，因为汽油里面含硫很少，汽车发动机排出氧化硫的分量就很小。为了降低运输成本，船舶会用较差的柴油，硫含量就特别大。举个例子，一艘14000箱集装箱船氧化硫的排量就相当于1900万辆汽车的排量。
总体来说，海洋减排比发展可再生能源更难。我们现在逐渐用再生能源代替煤，一方面有政府、学界、工业界的力量，另一方面，风能、太阳能、潮流能这样的可再生能源一直都在自然界存在，不用到别处求，只需要制造安装很多发电机把它转换成电，慢慢就能取代煤。尽管再生能源取代煤比较困难，但是已经有了解决方案和成熟的技术。与之相比，海洋减排特别困难。很多人提出和试用各种发动机和燃料方案，但目前还没有像传统的船用柴油机一样，出现一个唯一的特别成熟、经济和可靠的方案。
船用绿色发动机技术尚未成熟
《21世纪》:船舶领域绿色转型会遇到哪些具体阻力？
刘鹏飞:首先看空间占用，比如一艘豪华游轮需要21兆瓦的动力，使用传统成熟的船用柴油机不仅能实现，也很可靠，几年也不出问题，只是排量很大。现在问题是，我们找不到一个21兆瓦零排放的发动机。燃料电池最大是240千瓦，堆成山一样才能拼凑成一个21兆瓦的柴油机。如此多的燃料电池还要烧氢，也需要大量氢气罐储存氢或者使用液体氨存贮氢。这会占据船上的大量空间，挤压货物储存空间。
额外的空间占用还会带来其他问题。以燃料氨为例，一艘豪华旅游船速度是29节，需要380吨柴油。换成零排放发动机，柴油就要换成氢燃料或者氨燃料。氨相对保险、安全，但用来代替柴油，所需空间和重量是柴油需要的两倍。问题是船已经设计好，一个380吨的油仓要再扩大，货仓空间就要减少。船体燃油重量或者体积经过改装，重量增加，重心浮心全部改变，船舶的快速性、操纵性、稳性、波浪适航性四大水动力学性能都会打折扣。如果后续出了问题想要恢复，就需要花很多技术、精力、人力、物力。而且营运成本一高，政府没有相当大的激励或者惩罚，后续也很难推广。
《21世纪》:你提到，发动机是解决海洋减排的关键。目前技术进展如何？
刘鹏飞:绿色发动机是目前最大的发展瓶颈，这至少体现在容量和可靠性两方面。
首先是容量。船运需要大马力才能实现，但现在新能源发动机的马力很小，相比之下，传统发动机更有优势，所以在现有的船用柴油机上使用生物燃料也是多种技术方案之一，尽管生物燃料也不是100%零排放，而且生物燃料的生产也有很多碳足迹。
其次是可靠性。不像在陆上汽车抛锚，在海上有风浪，船舶一旦停掉，船舶和人员都面临较大危险。现在的确有很多新的想法和发明，比如用氢、甲醇、氨作为燃料，生物柴油，还有风能、自然能作为动力。TRL可用来衡量科技的成熟度，成熟度指数水平从1到9，1指基础理论研究阶段，水平9指成功的系统试验和营运。用TRL指数看，现在大部分船用绿色发动机技术及方案，极少数达到9，达到4-6以上的也很少。
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