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未来的船舶将是什么样子?

全球海运业正处于变化之中。新冠疫情的到来给工作带来许多不便,但人们对替代燃料和能源效率、数字化的兴趣越来越大,以及从解决方案提供商向服务提供商转变的商业趋势,正在改变海运业的面貌。

多种方式助力低碳化

过去几年,国际海事组织(IMO)制定了减少排放的目标和法规。今年1月,IMO对船用燃料的硫含量上限规定开始生效。这一规定,以及到2050年碳排放减少50%的目标,有望改变这个行业。尽管如此,航运公司和监管机构都有责任实现航运业的绿色发展。减少整体碳排放,平衡各个船舶的燃料消耗,以节约成本,这应该是所有利益相关者的共同目标。

多年来,液化天然气(LNG)一直被认为是减少船舶排放的领跑者。其他解决方案,如氢气和氨,如果实施得当也可以实现零排放。另一方面,船舶电力推进可能有一个光明的未来,从上世纪80年代开始,e-propulsion已在一些船舶上建立起来,如破冰船、邮轮和通过动态定位操作的钻井船。虽然相关的安装和培训成本很高,但从未来来看,e-propulsion的优点远远大于缺点。

今年,多家航运公司开始在燃料供应中掺入生物柴油。在某些情况下,生物柴油产生的二氧化碳比原燃料油少90%;用回收物质抵消一部分燃料油也有助于减少碳排放。

通过创新的涂层技术也可以实现减排。船舶涂层的新方法从泳衣和金枪鱼身上获得灵感,以提高能源效率并防止有害的生物污垢。AIRCOAT是一个欧洲财团,其目的是进一步开发防水涂层,当船舶浸入水中时,在船底形成一层永久性的空气,它有助于简化船舶并鼓励节省燃料。

船舶涂层的新方法从泳衣和金枪鱼中汲取灵感,以提高能源效率,防止有害生物污染。AIRCOAT是一家欧洲财团,旨在进一步开发防水涂料,在浸没时在船舶下方形成一层永久性的空气层,有助于使船舶流线型化,并鼓励节省燃料。

太阳能和风能方案

太阳能和风能已经成功摆脱了 "替代能源 "的标签,现在两者都被视为解决能源问题的可行方案。船舶所接触到的阳光和狂风都可以用来打造一个更加绿色的产业。Eco Marine Power的Energysail和Sauter Carbon Offset Design(SCOD)的Green Tanker设计利用风能和太阳能来降低燃料成本和碳排放。

事实上,一场船舶设计的大变革即将到来。不止一次有人提出商船潜艇的概念,认为这是一种将船舶淹没在海面洋流之下,提高流体动力性能的方式,同时也可以服务于小众应用,比如在北极地区。

近来,德国Becker Marine公司通过改变水流进入螺旋桨的前后流向,在优化船舶推进性能方面走在了前列。Mewis Duct、整流罩舵和其他优化措施现在被许多船舶设计师视为标准配置。

(拓展补充:Mewis Duct具有以下优点:平均节约燃料6%;如果与Becker舵结合使用,可节省燃料高达8%;减少氮氧化物和二氧化碳排放;既适合新造船又适合改装船;减少震动和压力脉冲;没有移动部件,无需服务;大约1年收回投资成本;安装时间大约4天)

从解决方案提供商到服务提供商

新冠疫情的破坏力再次凸显了自主运营的可能性,各公司正在讨论如何防止未来流行病的蔓延。

这些技术将更多的决策权转移到岸上。例如与港口合作,优化到达时间。对于OEM厂商来说,这已经开启了一种新的模式:服务化。

服务化在其他行业很常见,但对海事行业来说相对较新,它描述了公司从制造商转变为供应商的努力,为终端用户提供了无限的可能性;一个端到端合作伙伴可以通过自动化解决方案将船员从与维护和保养相关的人工任务中解放,而这些任务往往是危险的。

作为服务的一部分,这些OEM必然会实施创新,如大数据、数字双胞胎、AI和机器学习,以达到状态监测的目的。预计在未来五年及以后,这些领域的投资只会增加。

下一代更智能的船舶将涉及许多相互连接的设备协同工作,为海员和环境带来巨大的好处。

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