摘要:国际海事组织海上环境保护委员会第83届会议批准了IMO净零框架规则草案。为厘清其对航运公司未来发展的影响,对草案的主要内容进行解析,研究规则背后的逻辑和作用机制,进而从航运公司的实际情况出发,提出短期、中期和远期策略建议,为航运公司提供有实际意义的参考。
关键词:净零框架;欧盟法规;替代燃料;温室气体燃料强度
国际海事组织 ( IMO ) 海上环境保护委员会第83届会议 ( MEPC 83 ) 于2025年4月7日至11日在伦敦IMO总部召开,其核心成果之一是批准了《国际防止船舶造成污染公约》( MARPOL公约 ) 附则VI关于“IMO净零框架”( 下称净零框架 ) 草案,[1]引入技术和经济双重手段推动航运业温室气体减排中期措施的实施。本文将针对净零框架的主要内容进行讨论,分析其对航运公司的影响,并提出措施建议。
一、净零框架的主要内容
净零框架 ( IMO Net-Zero Framework ) 的生效日期为2027年3月1日,履约实施期自2028年1月1日起,适用范围为5 000总吨及以上的船舶,排除完全国内航行船、非机械推进船和海工平台以及半潜船 ( 需5年后复审 )。净零框架的主要内容包括:
1.规定年度两级合规目标
以2008年全球船队平均燃料温室气体强度93.3克二氧化碳当量/兆焦 ( gCO2eq/MJ ) 为基准值,设定2028年起逐年折减的基础目标和直接合规目标。2028—2035年折减率如表1所示,2036—2040年折减率在2032年前确定,目标是2040年的基础目标折减率是基准值的65%。
表1 2028—2035年折减率
2.规定船舶合规履约机制
引入船舶年度温室气体燃料强度 ( GHG Fuel Intensity,GFI ),表示船舶使用的每单位能源全生命周期的温室气体排放量,以gCO2eq/MJ为单位。燃料全生命周期温室气体排放从生产源头井口算到最终燃烧的尾流 ( Well-to-Wake,WtW )。船舶年度GFI低于当年的基础目标但高于直接合规目标的部分产生一级合规赤字,高于基础目标的部分产生二级合规赤字。对于一级合规赤字,必须购买一级补救单位 ( Tier 1 RU ),对于二级合规赤字,可购买二级补救单位 ( Tier 2 RU ),或使用盈余单位 ( SU ) 抵扣。2028—2030年的Tier 1 RU价格为100美元/tCO2eq,Tier 2 RU价格为380美元/tCO2eq,2031年起的价格将在2028年1月前确定。船舶年度GFI低于直接合规目标时,船舶将获得SU,SU可以储存两年或在市场交易,但不能用于抵扣一级赤字。净零框架下船舶合规履约机制如图1所示。
图1 净零框架下船舶合规履约机制
3.建立可持续燃料认证方案
IMO将在净零框架下建立一套可持续燃料认证方案 ( Sustainable Fuels Certification Schemes,SFCS ),确保船舶使用的燃料符合温室气体排放强度和可持续性要求。SFCS通过第三方认证机构对燃料的温室气体排放因子、碳源、电力/能源来源等多项可持续性指标进行认证,所有燃料必须附带燃料生命周期标签 ( FLL ),记录其GFI和其他可持续性属性,并与燃油供应单 ( Bunker Delivery Note ) 等相关联。具体的细则有待进一步制定,并根据需要修订《2024年船用燃料全生命周期温室气体强度导则》( 2024 LCA导则 )。IMO将在2027年3月1日前公布首批获认可的SFCS清单。
4.建立IMO GFI注册机制
IMO将建立一个全球性数据库,用于记录船舶的GFI数据、合规状态、SU和补救单位 ( RU ) 的交易等信息,确保船舶的温室气体排放数据透明和可追溯,以支持净零框架的实施。5 000总吨及以上的适用船舶需在2027年10月前完成IMO GFI Registry账户开设,并自2028年起在每年6月30日之前缴纳账户管理费。具体细则有待IMO进一步制定。
5.建立ZNZs奖励机制
ZNZs ( Zero or Near-Zero GHG Emis-sion Technologies,Fuels,and/or Energy Sources ),指零或近零温室气体排放技术、燃料和能源来源。净零框架规定船舶满足ZNZs获得奖励的条件是其年度GFI不高于特定阈值:2034年12月31日前为19 gCO2eq/MJ,2035年起为14 gCO2eq/MJ。具体奖励方法和ZNZs的认定标准将在2027年3月1日前决定。
6.设立净零基金
IMO将设立净零基金 ( IMO Net-Zero Fund ),旨在通过碳定价机制筹集资金,推动航运业的温室气体减排。资金主要来源于船舶购买Tier 1 RU和Tier 2 RU的收益。净零基金主要用于奖励低于ZNZs阈值的船舶,支持研发与基建,资助发展中国家进行海事人员培训,补偿因航运减排措施引起的运费上涨对最脆弱国家的粮食、能源等进口成本上升造成的负面经济影响等。
二、对航运公司的影响分析
( 一 ) 净零框架与欧盟法规叠加
欧盟排放交易体系 ( European Union Emi-ssion Trading Scheme,EU ETS ) 和《欧盟海运燃料条例》( 下称Fuel EU ) 只适用经营欧盟航次的船舶,独立于MARPOL公约。EU ETS要求2025年9月30日前清缴船舶2024年度欧盟航次排放产生的碳配额 ( EUA ),Fuel EU则要求2026年6月30日前清缴船舶2025年度欧盟航次的燃料GFI罚款。净零框架生效后,从2028年第一个报告期开始,船舶将面临IMO和欧盟双重合规要求。需要注意的是:
( 1 ) 船舶即使已经为欧盟航次支付了EUA和罚款,也仍然要向IMO支付这些欧盟航次的合规赤字RU。这种针对同一条船舶重复征收合规费用的行为是否合理有待商榷。
( 2 ) 净零框架与Fuel EU都是基于船舶年度GFI来设定履约基线的,但是计算公式、参数选择、基准值都有所不同,各年的合规基础目标也不一样,如图2所示,从中可看出净零框架的履约标准严于Fuel EU。
图2 净零框架与Fuel EU履约基线的比较
( 3 ) EU ETS早在2005年就开始了第一阶段的实施,从2024年起将航运业纳入[2-3]。船舶只要经营欧盟航次,其排放就必须通过EUA清缴,无论其航次GFI按照Fuel EU规定是罚款还是获得盈余。图3是某轮一个欧盟航次的排放报告部分截屏,可清楚看出:该航次需要缴纳的EUA为2 105.59个,但由于使用的LNG燃料GFI低于目标值,产生的Fuel EU合规盈余高达51.2万欧元。
图3 某轮欧盟航次的排放报告
( 二 ) 净零框架与碳强度指标叠加
MARPOL公约附则VI还规定了船舶能效设计指数 ( EEDI ) 和现有船舶能效指数 ( EEXI ),从技术上对新造船和营运船设置能效评估的规则和履约门槛,并在2023年后增加船舶碳强度指标 ( CII ),将船舶能耗、不同燃料的CO2排放与船舶营运状况结合起来,对船舶年度CII进行评级并记录在《船舶能效管理计划》中,旨在提高船舶运营效率,降低碳排放。净零框架则是首次将整个行业领域的排放合规要求和温室气体定价相结合,直接根据年度GFI值对温室气体排放超标的船舶收取费用。未来航运业相关主体都将面对IMO在技术、营运和经济手段上的多重合规要求。在短期和中期措施叠加作用下,老旧船舶市场需求加速萎缩,淘汰机制作用强化。对航运业来说,净零框架作为中期措施基本不会影响新造船EEDI和营运船EEXI这些纯技术指标,但需注意其对CII的影响:以往船东有动力对现有船进行创新投入或技术改造,以改善CII评级,推动以船为中心的降碳技术持续进步;净零框架启用经济性手段后,船东会将资金投向可降低年度船舶GFI的燃料,以有效减少短期合规赤字,从而导致技术创新转向以燃料GFI为中心,偏离航运技术创新的核心主题。
( 三 ) 燃料的选择
1.化石和非化石燃料
参考中期措施配套的LCA导则给出的燃料列表及燃料路径代码,依照碳源性质被归于化石类的燃料主要有原料来自原油的低硫/高硫燃料油、轻/重柴油 ( MGO/MDO ),原料来自天然气的LNG,以及原料来自天然气或煤炭的甲醇、氨和氢等。化石燃料的排放因子将以默认值方式给出,GFI值没有下降空间,产生合规赤字只是时间问题。
非化石燃料要求原料来自生物质或可再生原料,碳源来自生物基或直接捕集的CO2,生产过程使用可再生电力。其种类包括生物柴油、可再生甲醇、可再生氨和氢气等多种类型。与化石燃料相比,非化石燃料的最大优势在于经过可持续认证的GFI可低于直接履约目标,可以避免产生合规赤字甚至获得奖励。需注意某种燃料性质无论是化石还是非化石,其化学成分和燃烧的化学反应方程式本质上都没有区别。因此航运公司作为燃料的采购者和使用者,核心关切的是与燃料供应单一起提供的燃料可持续认证证书,该证书目前主要是指欧盟授权认可的国际可持续性和碳认证 ( ISCC ) 证书,未来将增加IMO认可的SFCS证书。
2.生物燃油
生物燃油被认为是即用燃料,即可以在不更换船舶主机和发电机情况下直接使用,没有重大技术障碍。其核心原料纯生物质柴油与低硫燃料油的调和比例可以灵活选择,比如特定船舶使用一定数量的B24生物燃油可在某年前满足履约目标。要避免此后产生赤字,既可选用更高比例的B30、B50生物燃油以直接满足履约目标,也可灵活控制在基础目标值以下,避免购买高价二级补救。因此短期来说,航运公司使用生物燃油可以为履约提供技术可靠、经济灵活的解决方案,但随着合规基础目标折减加大,还需结合其他有效措施。
3.替代燃料
( 1 ) LNG。源自天然气的LNG属于化石燃料,GFI值为70~80 gCO2eq/MJ,预测2030年前可以直接合规,2031年起出现一级合规赤字,2035年起出现二级合规赤字,之后合规成本逐渐增加。通过电制或生物质原料生产的甲烷属于非化石燃料,其从气态到液态LNG还需计算液化和储存环节的能耗和排放,因此电制或生物质LNG的GFI是否能满足合规目标,将取决于可持续认证结果。LNG船使用货舱蒸发气作为燃料时也将出现合规赤字,由于LNG船几乎不可能再选择其他燃料,因此船东面临净零框架下“刚性”合规成本。甲烷逃逸会带来排放默认值影响,比如奥拓循环低速机按1.7%质量逃逸,中速机按3.1%质量逃逸。MEPC 83通过的MEPC.402 ( 83 ) 决议支持甲烷逃逸实船测量,其结果或将进一步影响LNG燃料的GFI值。
( 2 ) 甲醇。煤制和天然气制备的甲醇属于化石燃料,又称灰醇,其GFI值约为100 gCO2eq/MJ或更高。可再生甲醇主要通过生物质和电制两大燃料路径制成,是非化石燃料,其GFI值与其原料、制备过程、电力来源等相关,须经可持续认证。按照欧盟可再生能源指令RED II和RED III,生物燃料的GFI值需比化石燃料GFI参考值 ( 约为94 gCO2eq/MJ ) 减少至少65%,比生物来源可再生燃料 ( RFNBOs ) 要求减少至少70%。这就是说,要达到欧盟“绿醇”标准,生物质甲醇GFI值必须低于32.9 gCO2eq/MJ,电制甲醇GFI值必须低于28.2 gCO2eq/MJ。
( 3 ) 氨燃料。煤制和天然气制备的氨属于化石燃料,又称灰氨,其GFI值超过130 gCO2eq/MJ。电制氨属于可再生燃料,根据欧盟法规要求,其GFI值必须低于28.2 gCO2eq/MJ才能达到“绿氨”标准。另外需注意:尽管氨通常被视作零碳概念燃料,但是船用内燃机燃烧氨过程中会释放氧化亚氮 ( N2O ),其温室气体效应是CO2的273~298倍,MEPC 83已通过对实船进行N2O逃逸检测的指南,以更加准确计算氨燃料的GFI值。
( 4 ) 氢燃料。煤制和天然气制备的氢属于化石燃料,尽管燃烧时完全不产生温室气体,但是按照全生命周期的计算方法,其GFI值仍高达100~120 gCO2eq/MJ。可再生氢以水为原料,使用可再生电力制备,按照欧盟法规规定,其GFI值经可持续认证后须低于28.2 gCO2eq/MJ才能成为“绿氢”。
净零框架实施后,航运公司燃料选项增多,测算总成本时需要权衡多种因素包括燃料的市场价格、消耗量 ( 与热值相关 )、合规成本或盈余 ( 与GFI相关 ) 等综合考量。常见燃料的低热值、GFI值和国内市场参考价格见表2。
表2 常见燃料的低热值、GFI值和国内市场参考价格
( 四 ) 配套导则和指南
IMO将修订并制定一系列的技术导则和指南,以形成一套完整的法规体系,确保净零框架得到有效的实施和执行。有待修订的文件有为MARPOL公约附则VI相关条款配套的港口国监督程序、船舶能效管理计划 ( SEEMP ) 导则、生物燃料临时指南、LCA导则等,需要新增的都是MARPOL公约附则VI新的第5章相关条款的配套文件,包括GFI计算导则、可持续燃料认证体系导则、GFI合规导则、GFI数据收集/报告/核实导则 ( MRV )、GFI登记平台及船舶账户导则、ZNZs奖励导则、净零基金管理规则等。这些配套文件都将在净零框架正式被采纳后陆续启动编制,与航运公司未来履约的具体操作和策略直接相关,其内容和起草进展应引起高度重视。
三、航运公司应采取的策略建议
( 一 ) 短期策略
净零框架是被纳入MARPOL公约附则VI的强制性规则,对航运公司乃至整个航运相关产业链都将产生深远影响。航运公司必须高度重视,组织好专业力量开展对规则及配套技术文件的研究和解读,特别是要立足自身实际,以高质量发展的角度全面审视新规则对所属业务领域的影响,聚焦核心问题,加快形成适合自身发展道路的战略判断能力,制定正确策略并推动实施。基于上文分析,航运公司的短期策略可聚焦以下几方面:
1.积极开展船队的生物燃油试用
航运公司开展船队生物燃油试用尽管短期会增加燃油成本,但可以实现多方面的效果,包括:①积累船队使用生物燃油的实践经验,完善操作和安全风险评估,建立起常态化、体系化、高可靠性机制;②建立并优化满足经营需要的生物燃油供应网络,掌握价格规律,提升议价能力;③提升特定船舶的CII评级;④改善船舶或船队在欧盟的合规赤字;⑤通过实际数据完善燃油成本测算模型和管理工具,为后续更长周期和更大范围的决策提供有效参考。
2.积极参与相关国际提案或规则修订
净零框架即将在2025年10月召开的MEPC/ES.2上通过,2026年春季ME-PC 84会议将批准相关的详细实施指南。航运公司应抓紧研究并跟踪船舶燃料GFI的核算认证、SFCS机制的确定、LCA导则的修正等领域的技术和动态,加强与海事局、船级社、海事大学等机构和单位的合作,积极参与相关规则制定或修订,为国内航运企业在净零框架实施细则及认证机制相关领域争取更多的主动权和话语权。
3.开发决策辅助模型或管理工具
航运公司应积极使用数字化、智能化手段,植入最新IMO公约和欧盟法规内容的算法解构,开发出适用于船队的测算工具和决策辅助模型。对于特定船舶或航线,综合考虑航线参数、燃料成本、合规成本及其他可变成本影响,动态智能生成未来某年份或某航次的最优燃料策略,并在运营实践中完善。
( 二 ) 中期策略
结合航运公司自身未来5年或更长周期的发展战略及规划,中期策略应考虑在以下几个方面谋划布局。
1.合规路径的论证
未来的合规路径是多样化、动态化,甚至是个性化的。必须承认燃料选型存在“不可能三角”的事实,即任何一种燃料都无法同时具备足够低的GFI值 ( 绿色属性 )、保证供应链持续可靠 ( 可获得属性 ) 和价格有竞争力 ( 成本属性 ) 这三大关键要素。在规则透明、竞争充分的市场上,经过博弈后的结果将趋于某种平衡,即无论采用什么燃料,航运公司的总成本都是基本相等的:在燃料采购时省下的成本会转移到弥补燃料GFI赤字上,通过燃料GFI省下的合规盈余或得到的奖励,会被燃料采购的高价格所抵消。航运公司应基于自身船队的实际,对各种可能的燃料与技术组合进行综合论证,比如以燃油为基础,分别与LNG、甲醇、氨等替代燃料组合,再加上船端碳捕集等技术手段。
需要注意的是,这些要素的排列组合很多,如果论证的边界参数不准确或者太粗,得出的结论可能与实际大相径庭,甚至误导决策。所以论证时要对各种燃料的GFI、成本价格、设备初始投入、运行的维护保养等参数进行精细化考虑。论证模型架构设计越严密,得出的结果越可靠,为中期决策提供参考的价值就越大。
2.船型策略的考量
航运公司在制订未来5年船队发展战略时,必须认真考虑如何选择船型才能使未来新投入的船舶既满足运力更新的发展需要,又能平衡好IMO、欧盟等多重合规的成本压力。其中最重要的策略仍然是如何选择新造船的替代燃料,需要注意燃料的不兼容性、双燃料内燃机的技术可靠性以及关键设备的不确定性。
( 1 ) 燃料的不兼容性。船用主机在LNG、甲醇、氨这些替代燃料之间选择其中一种后,在船舶全生命周期里便无法再改为另一种替代燃料。虽然理论上发电机组可以实现多源动力搭配,比如在同一艘船舶安装不同燃料的发电机组,但是燃料储存和供给系统的设计会非常复杂,初始投入和维护成本都很高。
( 2 ) 双燃料内燃机的技术可靠性。经过漫长的技术更新迭代,传统柴油机无论是两冲程还是四冲程,在安全性、可靠性、能耗指标等方面都已经非常成熟。双燃料机型里目前只有LNG双燃料技术经过LNG船队和部分集装箱船的运营使用实践,技术相对成熟可靠;甲醇双燃料主机投入使用数量很少,技术上还处在试错纠错的阶段;氨双燃料主机则更少,相关的规范规则甚至还不完善,风险控制效果有待检验。
( 3 ) 关键设备的不确定性。2024年10月,德国发动机巨头MAN ( 现更名为Everllence ) 突然宣布停止销售LNG双燃料低压二冲程ME-GA发动机。该事件发生的背后原因与技术缺陷直接相关,导致已经选择该机型的船东、船厂面临技术、经济等多重潜在纠纷。不确定性问题绝非个案,未来船东在选择新型双燃料主机时,要有“踩坑”的思想准备和底线思维,制订好风险应对预案。
综合来说,应该结合船型特点和技术可靠性,逐步加大替代燃料船型的订单比例,并且在LNG、甲醇和氨这三种替代燃料上做多样化的选择,避免在某一种燃料上押宝。从技术成熟度和中期 ( 2035年之前 ) 合规综合成本来说,LNG双燃料船型或是最理想的选择,甲醇双燃料次之,氨双燃料再次之。由美国船级社 ( ABS ) 提供的一份2025年上半年全球新造船订单情况的报告可知,剔除LNG和液化石油气 ( LPG ) 船队后,以总吨计,替代燃料新船订单占全球新船订单的43%,其中LNG双燃料船订单占比65%,甲醇双燃料船订单占比29%,而氨双燃料船仅在散货船、油轮和拖轮中有少量订单。马士基、达飞等国际航运巨头都采用LNG和甲醇两种替代燃料“两条腿走路”的策略,该做法值得其他航运公司借鉴参考。
( 三 ) 远期策略
远期策略包括逐步增加船队使用零碳或近零碳燃料的比例,或者通过革命性技术实现船舶动力的“去内燃机化”,比如纯电池动力、可控制的核动力等,以彻底解决船端的温室气体排放问题。同时,随着船端碳捕集与封存相关技术以及产业链的成熟,未来船舶配置碳捕集装置或将如现在的脱硫塔一样普遍。
在燃料方面,航运公司要积极接受合成燃料的应用,主动参与生物质燃料、电制燃料产业链布局,从自身发展需要出发,寻找并遴选有核心技术和持续生产能力的企业与之合作,与新型船用燃料的供应链深度绑定,在未来竞争中探索出燃料新赛道,获得新机遇、新动能。
对于ZNZs相关的技术、燃料及新能源领域,除了持续关注合成燃料的可持续指标认证成果,还应该同时关注相关领域新技术和新能源的研发应用,掌握技术发展动态,提高对未来技术发展方向的评估和研判能力,抓住机遇在ZNZs领域布局。
四、结语
净零框架将对航运公司产生深远影响,等待许久的中期措施终于落地,包括温室气体全球定价机制在内的技术和经济要素将与已实施的短期措施一起,推动整个航运业向净零排放的长期目标迈进。一方面,几乎所有船东都将为排放支付合规成本,LNG船东还要被迫适应从“清洁能源运输者”到“化石燃料刚性使用者”的身份跌落;而另一方面,生物燃料迎来重大机遇,非化石合成燃料的研制蓬勃兴起,航运公司的长远利益正向新型替代燃料产业链延伸。与此同时,新型燃料的“不可能三角”正急迫需要技术创新和产业创新融合解决,可持续认证的SFCS机制如何尽快出台成为各方利益博弈焦点。总之,航运公司已面临成本、燃料选型、船舶技术路线多重要素叠加的复杂局面,未来船队中长期发展问题没有单一的最优解,也不能只在某一种替代燃料上押宝下注。这种复杂的不确定性孕育着未来创新的巨大机遇,有待航运企业和相关产业链去探索和实现。
参考文献:
[1] 薛树业“.国际海事组织净零框架规则”草案解析[J].世界海运,2025(6):21-29.
[2] 彭旭.海运温室气体减排背景下多国碳排放交易机制比较与我国的对策[J].世界海运,2020(5):1-5.
[3] 常圣岱,林正锦,孙永刚,等.基于欧盟航运市场机制的船用替代燃料应用路径[J].上海海事大学学报,2025(1):112-119.
作者简介:
宋源,中远海运能源运输股份有限公司科技创新部,高级工程师。
陈超,中远海运能源运输股份有限公司科技创新部,工程师。
本文刊发于《世界海运》2025年第9期,转发须注明作者和原文出处。