谁在为PCTC升级增配？

转自：中国水运网

所有细分领域都在“绿色航运”大势下呈现出去碳化趋势，对于替代燃料的选择则是优先考虑事项。新造汽车运输船（PCTC）的设计理念和相关技术也因此出现较大发展与更新。

全球首制获大奖

2024年1月，中国船舶集团有限公司（简称中国船舶集团）旗下江南造船（集团）有限责任公司（简称江南造船）联合中国船舶工业贸易有限公司为上海汽车集团股份有限公司（简称上汽集团）旗下上汽安吉物流股份有限公司（简称上汽安吉物流）建造的7600车液化天然气（LNG）双燃料PCTC首制船“上汽安吉申诚”轮搭载逾5000辆各类商品车、工程车开启首航。

“上汽安吉申诚”轮是第一艘由中国船东投资，全球现役装载量最大的LNG双燃料PCTC，这艘新一代超巴拿马型汽车运输船总长199.9米、型宽38米、型深15.5米、结构吃水10.2米，服务航速19节，舱容4000立方米的C型双耳罐在16节经济航速下可完成19000海里航行。船体采用的WinGD X-DF双燃料发动机及智能控制废气再循环（iCER）系统、LNG围护和供气系统、滚装设备系统均为中国船舶集团旗下公司或科研院所产品，供气系统、控制系统、安保系统等主系统，以及氮气系统、控制空气系统、可燃气体探测系统和LNG加热系统等辅助系统具有完全自主知识产权，显著提升了该系列船核心设备国产自主化率。

“上汽安吉申诚”轮设置13层载货甲板可满足电动车装载，其中4层为活动式甲板，第5层甲板可满足MAFI和工程机械装载，11-13层甲板可满足氢燃料电池汽车和天然气汽车的装载，长直坡道流线设计将装卸效率提升20%以上，搭载的智能船舶集成平台可使全船能效提升10%。

“上汽安吉申诚”轮对我国大型PCTC发展具有里程碑意义，其首航意味着中国汽车行业远洋运输实现“国轮国造、国车国运”。而全球第一艘LNG双燃料PCTC“TBN AUTO ECO”轮也由中国船厂建造。

“TBN AUTO ECO”轮交付于2016年9月，该船由南通中远川崎船舶工程有限公司（NACKS，现南通中远海运川崎船舶工程有限公司）为挪威汽车运输船船东UECC建造，船长181米、型宽30米，10层甲板可运输约3800辆汽车，附加芬兰-瑞典1A Super冰级符号，可常年在波罗的海和其他冰区执行运输任务。

“TBN AUTO ECO”轮主机为双燃料发动机MAN B&W 8S50ME-C8.2-Gl，3台辅机由瓦锡兰提供（2台型号为W9L20DF，1台型号为W6L20DF），LNG存储在舱容约800立方米的C型储罐中，大致可确保船舶两周往返航程所用。在业界看来，该船的成功交付标志着PCTC领域开启洁净能源船型设计新纪元。

传统的PCTC燃料为柴油，而在绿色航运概念逐渐普及下，目前市场中的新增订单多为可实现更低排放的双燃料或多燃料配置。有竞争力的价格、充足的供应和完善的基础设施让LNG比其他替代燃料更具优势。结合睿咨得能源管理咨询公司（Rystad Energy）和现有资料统计，目前全球约有30艘LNG双燃料PCTC运营，2023年，超过75%的PCTC新签订单采用LNG双燃料发动机。

由中国船舶集团旗下上海船舶研究设计院（简称上船院）研发设计、福建船政重工股份有限公司旗下福建省马尾造船股份有限公司（简称马尾造船）为瑞士船东Sallaum Lines建造的超巴拿马型7500车LNG双燃料PCTC已正式开工。该船总长199.9米、型宽38米、型深14.8米，新型直艏设计使该型船静水中性能良好，兴波小，同时兼顾低航速段的快速性。推进系统设为单机单桨，配置LNG双燃料主机、单艏侧推、电动装卸系统，右舷设置艉门和边门，13层汽车甲板中的9层为固定式，4层为活动式，第11-13层甲板可装运氢燃料汽车和天然气汽车。

这是Sallaum Lines在中国船厂建造的第一艘船，而该船型全球首制船“SIEM CONFUCIUS”（于2020年交付）曾以优异的经济性能指标和绿色环保设计理念获渡轮、客滚船和邮轮行业最具权威和声望的Shippax奖项之“2021年度深海滚装船最佳环境奖”。“SIEM CONFUCIUS”是全球首艘7500车LNG双燃料PCTC，也是一艘具备跨大西洋航行能力的LNG双燃料PCTC，厦门船舶重工股份有限公司在型线设计、分舱、结构轻量化、系统推进和装载等方面重点突出绿色、环保、节能和安全，两个LNG储罐舱容共计3600立方米，可全航程使用LNG。

2021年还出现了两艘PCTC“名船”。在全球知名海事媒体Maritime Reporter&Engineering News评出的“2021年度名船榜”中，业界熟知的“CENTURY HIGHWAY GREEN”和“Auto Advance”赫然在列。前者为今治造船旗下多度津造船厂（Tadotsu）建造的新一代LNG双燃料PCTC，该船总长199.98米、型宽37.2米，可搭载7080辆汽车，LNG燃料舱容2439立方米，双燃料发动机与废气再循环系统（EGR）使其符合氮氧化物第三阶段排放标准要求，辅助发动机同样为双燃料。后者是全球首艘LNG双燃料+电池混合动力PCTC，为UECC与江南造船及上船院共同开发的3艘PCTC中的首制船，总长约169米、型宽28米，车辆甲板中的8层为固定式，2层为活动式，可装载3580辆汽车，其主机、发电机和锅炉均为双燃料配置。同时，该船还入选英国皇家造船师学会（RINA）评出的“2021年度世界名船录”和Shippax评出的“2022年滚装船技术与环境奖”——当年唯一一艘由中国设计、中国建造的获奖船舶。

中国船舶集团旗下广船国际有限公司（简称广船国际）于2023年交付的7000车LNG双燃料PCTC“EMDEN”及其姊妹船是我国华南地区船厂建造的首批双燃料PCTC。今年1月，广船国际为挪威船东SFL建造的7000车LNG双燃料PCTC3号船交付，该船总长200米、型宽38米、设计吃水8.6米、设计航速19节，13层甲板中的两层可装载氢燃料汽车。广船国际自2021年4月与SFL签订PCTC建造合同以来，已成为全球手持PCTC订单最多的企业之一，目前手持PCTC实船订单接近30艘。

2024年交付的LNG双燃料PCTC中，两艘来自日本航运企业的船舶也有特别之处。3月，新来岛造船（Shin Kurushima Dockyard）为商船三井建造的7000车LNG双燃料PCTC“Cerulean Ace”交付，该船为商船三井在日本船厂订造的11艘“BLUE”系列LNG双燃料PCTC中的第一艘船，总长约200米、型宽约38米。一个月后，多度津船厂向日本邮船交付7000车LNG双燃料PCTC“DAISY LEADER”，该船及其姊妹船总长199.93米、型宽38米、型深22.85米，配备6S60ME-C10.5-GI型主机，通过EGR可减少80%-90%的氮氧化物排放，无隔板结构和呈直线排列的加宽坡道能够简化车辆行驶路线，提高安全性和装卸效率。

首单又是中国造

近年来，随着全球汽车贸易快速增长，市场对PCTC的需求高涨。据克拉克森（Clarksons）统计，2021和2022年，全球新签PCTC订单116艘，2023年订单再增85艘。而2020年及之前5年，全球PCTC年均订单仅4艘。订单增长的同时，船东对于PCTC的动力选择也在变化。据不完全统计，目前全球有约20艘甲醇双燃料PCTC订单。

将甲醇预留设计带入PCTC领域绝对是一种符合时代发展的突破。礼诺航运（Höegh Autoliners）自2022年初以来已在招商局重工（江苏）有限公司总共订购了12艘9100车PCTC。这型“极光级”（Aurora Class)PCTC由芬兰船舶设计公司德他马林（Deltamarin）设计，总长199.9米、型宽37.6米，配备1台低速双燃料主机和3台双燃料发电机，同时获得相关船级社授予的甲醇预留和氨预留船级符号，未来稍作修改即可使用甲醇或氨燃料。

2023年4月，上汽安吉物流与招商局金陵船舶（江苏）有限公司（简称金陵船厂）签署4艘9000车甲醇预留PCTC建造合同，另与江南造船签订3艘9000车甲醇预留PCTC建造合同。

这型9000车甲醇预留PCTC由上船院自主研发设计，在深入调研国产新能源车的海运发展需求后，尺度根据上汽集团出口主流车型定制，船长228米、型宽37.8米、型深15.4米、结构吃水10.3米、服务航速18.3米，是一型专门为汽车、卡车和新能源车运输设计的符合国际最新排放规则的新一代超巴拿马型PCTC。为大幅减少硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳等温室气体排放，选用甲醇深度预留+脱硫装置+SCR+轴带发电机等绿色环保技术，主辅机和锅炉可改装利用甲醇燃料，此外考虑到为船东提供多种脱碳技术路径，对碳捕集系统的船型适配性进行深入研究，并得到船级社颁发的型式认可。该型船采用一体化优选策略，整合船、桨、舵及其他节能装置优选优配，单机单桨设计并配置一台艏侧推，统筹兼顾布置合理性、操作性、稳性及经济性，使其具备运营灵活度高、绿色节能性好、环保理念佳的特点，特别是甲醇系统深度预留设计及碳捕集方案为实现脱碳零碳目标提供了清晰路径。预计于2025年开始，上述7艘9000车甲醇预留PCTC将陆续交付运营。

而直接配备甲醇双燃料发动机于PCTC更被视为进一步的探索。同为挪威船东，华伦威尔森（Wallenius Wilhelmsen）是甲醇双燃料PCTC的坚定支持者之一。2023年10月，华伦威尔森与金陵船厂签订首批9300车甲醇双燃料“塑造者级”（Shaper Class）PCTC建造合同，其中包括4艘生效订单和8艘备选订单。今年2月，华伦威尔森再生效4艘同型船舶备选订单，使其在该船厂的订单规模增至16艘。而对于金陵船厂而言，新增的4艘新船订单让该船厂以31艘的手持订单量重返该指标全球第一的位置。“塑造者级”PCTC由华伦威尔森与德他马林合作开发，采用单机单桨设计，可装载约9300辆标准车，同时上货舱亦可装载氢燃料电池汽车和CLNG汽车，露天甲板还设置集装箱装载区。除可使用甲醇燃料运营外，该系列船舶还将采用氨预留设计，方便当氨燃料可以安全可靠地应用时实现立即改装。不仅如此，这型具备多燃料配置的PCTC还将通过空气润滑系统和太阳能电池板等设备来实现船舶的进一步节能减排。

其实，甲醇双燃料PCTC首份订单出现在2022年。当年12月，招商轮船发布《招商局能源运输股份有限公司关于签署9000车甲醇双燃料汽车滚装船建造合作意向书的公告》，与招商局工业集团有限公司（简称招商工业）签署2+4艘9000车甲醇双燃料PCTC建造合作意向书。该船型由招商工业自主研发设计，可适应各种长距离航线（欧洲、美洲和非洲航线等）运输需求，计划采用最新型甲醇双燃料主辅机，同时配备轴带发电机、中高压岸电系统等节能设备，为进一步打造现代化的绿色PCTC船队开辟了新路径。

MAN Energy Solutions为该型船舶提供的采用废气再循环系统的MAN B&W 7S60ME-LGIM发动机不仅是S60ME-LGIM型发动机的全球首份订单，也是首台用于PCTC的甲醇燃料发动机，同时还是首个由中国制造（中船发动机有限公司在中国制造）的甲醇燃料发动机。值得一提的是，海德威科技集团（青岛）有限公司提供的涵盖甲醇燃料供给模块、辅助换热系统、氮气系统及控制安保系统等核心模块在内的一站式系统解决方案及其配套模块可覆盖7S60ME-LGIM等当下主流机型，是国产首个成功应用的甲醇燃料供给系统成熟解决方案。麦基嘉（MacGregor）交付船舶外部和内部坡道、盖板、电动门和可升降轿厢甲板组成的关键部件及安装支持，其创新设计包括可降低港口噪音的软襟翼和坡道位置指示器（船尾坡道着陆监视系统），以便让船员在作业开始前可以准确定位坡道着陆位置。

船东看好中国优势

优秀的船型设计是开拓并拥有市场的不二法宝。上船院是我国船舶设计领域规模最大、船型最丰富的研究设计单位之一，且在PCTC领域一枝独秀。

2017年，上船院推出全球首型7500车LNG双燃料PCTC，该船设计完胜“日本方案”，并于2020年交付。这即是上文所提获奖船舶“SIEM CONFUCIUS”。随着“中国设计”得到国际知名船东认可，更多来自挪威、日本和新加坡等国的订单陆续而至。2022年，全球新签PCTC订单中，有接近59%的订单采用上船院的设计。

就PCTC领域而言，LNG至少在现阶段依旧处于主流燃料，这从LNG双燃料PCTC和甲醇双燃料PCTC的在役船舶或手持订单量上得以体现。在LNG双燃料PCTC研发方面，上船院采用超巴拿马型宽体和最少压载水设计以提升船舶运输效率，同时采用水动力学、空气动力学最优化船体线型及多种节能装置来实现船舶能效最大化。另外，上船院还通过轴带发电机+锂电池的混合动力技术来节省船舶燃料，显著降低近岸和港口水域内的污染物排放及噪声水平，并采用高压岸电技术实现在港期间的零排放。

前文提到的由德他马林参与设计的“塑造者级”PCTC除可使用甲醇燃料运营外，还将采用氨预留设计。而上船院也在这种更具标志性的绿色船型方面有较大突破。2022年3月，上船院自主研发设计的中国首创首款氨燃料7000车PCTC正式获得船级社颁发的原则性认可（AiP）证书，从而为该船型的市场推广及未来订单承接奠定了良好技术储备。

目前，广船国际手持29艘PCTC实船订单，其中又属全球首次突破10000车的超大型PCTC新造船项目最为亮眼，而该型船设计正是上船院的杰作。

2023年12月，广船国际与韩新海运（HMM）签订6艘10800车LNG双燃料PCTC建造合同，交付后由韩国现代汽车集团物流子公司Hyundai Glovis租赁运营。这批在PCTC船型发展史上具有里程碑意义的船舶由上船院设计，设置14层甲板，其中5层为升降或活动式，使该船型具备卓越的超高和超重滚装货物装载能力，多层甲板还适合装载氢能源汽车、压缩天然气（CLNG）汽车和液化石油气（LPG）汽车，部分甲板适合载运包装类危险品货物和冷藏集装箱，极大地提升了货物装载的多元性和灵活性。在运输效率与节能减排方面，该型船甲板总面积较9000车PCTC增加16%-20%，单车位营运燃料成本则较之降低8%以上。另外6艘同型船建造合同由上海外高桥造船有限公司与塞斯潘（Seaspan）签署。最大型PCTC之余，这型10800车LNG双燃料PCTC特别值得一提之处还在于是将采用甲醇预留和氨预留设计，从而为未来改造升级奠定技术可行性。从更高一点的站位来看的话，这款超大型双燃料PCTC在多配置燃料方面，称得上是“承上启下”之作。

而在此演变之前，意大利航运巨擘格里马尔迪曾进行过尝试。格里马尔迪在2022年10月与招商局重工（江苏）有限公司签署10艘PCTC建造合同，当时凭借这份新订单，后者手持PCTC订单一度跃居全球第一。格里马尔迪下单订造的5+5艘9000车PCTC将在2025年至2026年陆续交付，作为名副其实的PCTC领域可持续发展先锋，该公司为此型船留有氨预留设计，改装后可使用氨燃料，同时还配备锂电池、太阳能电池板、岸电连接及其他创新技术如包括空气润滑系统等。这批9000车PCTC总长200米、型宽38米，可运输电动汽车和传统化石燃料汽车及其他重型滚装货物。

与此同时，一些PCTC领域新晋船东也选择中国船厂的设计。达飞海运集团宣布进入PCTC领域后，宣布租用东太平洋航运公司（EPS）4艘PCTC，而后者旗下7000车LNG双燃料PCTC承建方为招商局金陵船舶（威海）有限公司（简称威海金陵）。今年初，LNG双燃料PCTC“CMA CGM INDIANAPOLIS”交付，该船为威海金陵7000车LNG双燃料PCTC首制船，船长199.9米、型宽38米、设计吃水8.6米、航速19节，共设有12层货物甲板，动力系统秉持绿色节能环保的设计理念，采用高压双燃料系统，配备两个舱容2000立方米的LNG储气罐、轴带发电机及锂电池混合动力系统，并采用太阳能电池板等多项环保技术。

韩新海运在订造6艘10800车PCTC之前，也在广船国际订造了3艘8600车LNG双燃料PCTC，该型船为广船国际承接的7000车LNG双燃料PCTC的升级版，总长200米、型宽38米、设计吃水9.2米，设计航速19节，14层车辆甲板较7000车PCTC装载量增加23%，以最大程度地满足船东运输需求。

广船国际获得来自韩新海运的订单，也标志着后者时隔数十年重返PCTC市场。韩新海运以集装箱业务闻名，但同时也参与油船、散货船和多用途船运输业务。上世纪80年代，当时还名为现代商船的韩新海运通过“Hyundai No.1”涉足汽车运输业务，随后开通韩国—欧洲、韩国—澳大利亚和韩国—印度航线，与日本三大航运公司在汽车运输领域展开一系列竞争。最终囿于日本船企的强势而于10多年后黯然离场。

如今再入市，当然有着船企在理念和经营模式方面的改进，但同时也不乏看到创新的“中国设计”在PCTC领域对传统的“日本方案”造成的冲击。数据可以说明一切。2021-2023年，中国船厂新接PCTC订单29艘、65艘和71艘，占全球PCTC成交量的比例为74.3%、84.4%和83.5%。时代在变，格局在变。

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