引言
在国际航运业碳中和进程加速与区域环保政策叠变的双重背景下,脱硫塔技术正处于战略价值重估的关键节点。本文通过解析全球22个排放控制区最新政策框架、梳理跨洋航线运营数据(覆盖12类主力船型、280日运营周期)及对比全生命周期碳足迹(基于中国船级社认证数据),揭示出一个被舆论场忽视的核心事实:区域性排放限制政策的本质是航运环保治理的精细化升级,而非对脱硫塔技术的否定。
01 政策框架
限制排放而非禁止设备
禁排初始要求
公海:2020限硫0.5%,允许开式脱硫塔作为替代措施。
2020年1月1日起,全球船舶燃油硫含量质量百分比上限从3.5%降至0.50% m/m,允许使用低硫油(VLSFO)或安装脱硫系统(EGCS)配合高硫油(HFO)实现合规。
国际控制排放地区(由IMO批准设立):对船舶燃料含硫量要求更加严格(低于0.1%),且除北美海域中加利福尼亚州管制水域部分地区外,其他地区均认可脱硫塔作为替代性合规措施。
区域性控制排放地区:大部分地区要求船舶燃料含硫量不超过0.1%,且认可脱硫塔作为替代性合规措施。
禁排当前要求
(更新至2025.7.1)
公海:船舶燃料硫含量上限仍维持0.5%的标准,未出台更严格的新要求。在此框架下,脱硫塔的选型及使用范围未被附加特殊限制,船东可依据运营航线特点自由选择开式、闭式或混合式系统。
国际排放控制区(由IMO批准设立):区域范围扩大推动脱硫塔市场再次扩容。
区域性控制排放地区:
结 论
1.国际ECA区范围扩大且脱硫塔技术合法性未变,政策仅约束特定区域的排放行为,公海排放权未受剥夺,IMO持续认可其为合规选项。
2.OSPAR组织对脱硫塔的区域性使用限制政策,本质上是航运业环保转型的升级驱动力,而非市场收缩的前兆;属于局部政策加码,并未改变脱硫塔在全球船队减排路径中的主流地位;既不具备向其他国际海域扩展的普遍适用性,也难以在现有15个成员国内形成有效利益平衡与政策统合
02 航线适配性
90%航程经济性优势(数据实证)
航程结构:公海占比主导
以典型远东-欧洲航线(上海→鹿特丹)为例:
总航程:约10,500海里。
限制区占比:
中国领海(出港):12海里,占比约0.114%;
丹麦领海(进港):12海里,占比约0.114%;
其他港口周转:占比约9.5%。
可用脱硫塔航程:约90%左右的航程(公海)可合法使用开式脱硫塔,仅需在10%航程切换模式。
价差驱动的经济收益
典型船舶投资回报测算举例
2025年高低硫油价差:新加坡市场平均值为70美元/吨,最低值为23.5美元/吨,最高值为108.5美元/吨。
2025年上半年高低硫油、油价差走势图
(数据来源:Global 20 Ports Average Bunker Prices - Ship & Bunker (shipandbunker.com))
以新加坡市场油价差平均值70美元/吨、年均运营天数280天计:
以新加坡市场油价差最低值23.5美元/吨、年均运营天数280天计:
以新加坡市场油价差最高值108.5美元/吨、年均运营天数280天计:
注:
1.“油耗量”根据公司脱硫项目的主辅机油耗测算的平均值。
2.运营收益=(日均油耗量×油价差-运行维护费用)×运营天数×(100%-限制航区占比)
3.回收周期=脱硫系统安装成本(基于现有客户的安装成本,具体价格视各船技术参数和船东要求而定)/运营收益。
点击展开具体过程
03 环保效能
全生命周期碳减排优势(科学验证)
注:公式,计算方法和数据均来自CCS中国船级社的公开数据
避免精炼过程碳排放
1.氢气消耗:每生产1吨低硫燃料油(VLSFO)需消耗 25公斤氢气(基准估算值)。
2.氢气生产排放:采用天然气蒸汽重整(SMR)工艺,每公斤氢气生产排放11公斤CO₂。
3.精炼排放核算:
主要排放:25 kgH₂/t×11 kgCO₂/kgH₂=275 kgCO₂/t VLSFO
其他能耗排放(保守按20%计):275×0.20=55 kgCO₂/t VLSFO
总额外排放:330 kgCO₂/t VLSFO(约0.33吨CO₂)
精炼每吨低硫油会产生0.33吨额外的二氧化碳。
全生命周期碳排放强度(WtW)
根据中国船级社(CCS)《船用燃料全生命周期温室气体排放强度计算与认证指南2023》及行业实践,全生命周期排放强度(EIWtW)计算公式为:
结论:VLSFO全生命周期碳排放比HFO高约3.7%。
主因:VLSFO的加氢脱硫工艺使上游排放(WtT)增加53%。
经济与环保影响
1.碳税成本(IMO 2028年碳价:380美元/tCO₂):
每吨VLSFO比HFO多支付 125美元碳税(因排放差0.33 tCO₂eq/t)。
2.航线成本实例(远东-欧洲,8000TEU船):
① VLSFO方案:燃料成本 201.6万美元(无脱硫塔)。
② HFO+脱硫塔方案:
燃料成本:136.26万美元(90% HFO + 10% VLSFO)
脱硫塔分摊成本:2.14万美元
总成本:138.4万美元
③ 成本差:VLSFO方案比HFO方案高 63.2万美元(差价率45.67%)。
综上所述:
1.在环保效能方面,VLSFO虽降低硫排放,但全生命周期碳排比HFO高 3.7%,凸显"脱硫"与"脱碳"矛盾。脱硫塔预留CCUS接口可衔接深度脱碳,强制淘汰脱硫塔或致全球航运年增碳排超2000万吨。(基于CCS和IMO官方参数测算,"年增碳排超2000万吨"为保守估计,实际可能接近5000万吨。)
2.在经济性上,使用HFO+脱硫塔比直接使用VLSFO单航程节省 63.2万美元(45.67%),且规避更高碳税。
04 环境风险可控
技术升级化解局部问题
洗涤水争议与解决方案
开式脱硫塔的洗涤水排放争议核心在于污染物转移风险:经丹麦海事局研究证实,全面禁用开式系统可使波罗的海镍负荷降低20%、蒽污染减少7%。行业对此已形成两条技术应对路径:一是系统结构革新,闭式/混合式脱硫系统通过船载储液舱可收集95%以上洗涤水并转移至岸基处理。二是过滤技术突破,使用纳米膜过滤装置,可对洗涤水进行分子级筛分,镍、铅等重金属截留率超95%,其模块化设计兼容现有脱硫塔改造。
同时,监管体系与减排路径的协同强化已显著压缩脱硫塔生态风险。国际海事组织(IMO)将于2026年实施洗涤水中镍、铅等重金属排放限值新规,并强制安装在线监测系统确保数据可追。实证数据显示,经技术升级后的脱硫塔其综合生态风险已低于低硫生产环节,高硫油全生命周期碳强度低于低硫油3.7%,脱硫塔在减排过渡期具有较大的环境成本优势。
05 综合结论
脱硫塔仍是当前航线经济性与合规性最优解
合规性:
IMO框架下公海排放权未动摇,区域限制仅需模式切换(非设备拆除),闭式系统适配全球港口。
经济性:
90%航程高硫油使用权,在价差较大时可创造超额收益,为船舶脱碳(如燃料转型)提供资金缓冲。
减排及环保特性:
全生命周期碳强度低于低硫油3.7%,可作为CCUS载体支撑深度脱碳。
技术可行性:
新型闭式/混合系统实现95%洗涤水岸上处理,纳米膜技术(重金属去除率>95%)及实时监测体系等技术突破可将海洋风险压缩至可控范围。
行业实践印证
脱硫塔非终极方案,却是当前航线经济性与合规性最优解”——船东需按航线限制(如避开地中海禁排区)、船龄及价差动态决策,而非简单弃用。
ZEME
撰文:王天弋 韩佳伟 张昊 李梦
编辑:杨子琪 周一诺