所有細分領(lǐng)域都在“綠色航運”大勢下呈現(xiàn)出去碳化趨勢，對于替代燃料的選擇則是優(yōu)先考慮事項。新造汽車運輸船（PCTC）的設(shè)計理念和相關(guān)技術(shù)也因此出現(xiàn)較大發(fā)展與更新。

全球首制獲大獎

2024年1月，中國船舶集團有限公司（簡稱中國船舶集團）旗下江南造船（集團）有限責(zé)任公司（簡稱江南造船）聯(lián)合中國船舶工業(yè)貿(mào)易有限公司為上海汽車集團股份有限公司（簡稱上汽集團）旗下上汽安吉物流股份有限公司（簡稱上汽安吉物流）建造的7600車液化天然氣（LNG）雙燃料PCTC首制船“上汽安吉申誠”輪搭載逾5000輛各類商品車、工程車開啟首航。

“上汽安吉申誠”輪是第一艘由中國船東投資，全球現(xiàn)役裝載量最大的LNG雙燃料PCTC，這艘新一代超巴拿馬型汽車運輸船總長199.9米、型寬38米、型深15.5米、結(jié)構(gòu)吃水10.2米，服務(wù)航速19節(jié)，艙容4000立方米的C型雙耳罐在16節(jié)經(jīng)濟航速下可完成19000海里航行。船體采用的WinGD X-DF雙燃料發(fā)動機及智能控制廢氣再循環(huán)（iCER）系統(tǒng)、LNG圍護和供氣系統(tǒng)、滾裝設(shè)備系統(tǒng)均為中國船舶集團旗下公司或科研院所產(chǎn)品，供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等主系統(tǒng)，以及氮氣系統(tǒng)、控制空氣系統(tǒng)、可燃氣體探測系統(tǒng)和LNG加熱系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，顯著提升了該系列船核心設(shè)備國產(chǎn)自主化率。

“上汽安吉申誠”輪設(shè)置13層載貨甲板可滿足電動車裝載，其中4層為活動式甲板，第5層甲板可滿足MAFI和工程機械裝載，11-13層甲板可滿足氫燃料電池汽車和天然氣汽車的裝載，長直坡道流線設(shè)計將裝卸效率提升20%以上，搭載的智能船舶集成平臺可使全船能效提升10%。

“上汽安吉申誠”輪對我國大型PCTC發(fā)展具有里程碑意義，其首航意味著中國汽車行業(yè)遠洋運輸實現(xiàn)“國輪國造、國車國運”。而全球第一艘LNG雙燃料PCTC“TBN AUTO ECO”輪也由中國船廠建造。

“TBN AUTO ECO”輪交付于2016年9月，該船由南通中遠川崎船舶工程有限公司（NACKS，現(xiàn)南通中遠海運川崎船舶工程有限公司）為挪威汽車運輸船船東UECC建造，船長181米、型寬30米，10層甲板可運輸約3800輛汽車，附加芬蘭-瑞典1A Super冰級符號，可常年在波羅的海和其他冰區(qū)執(zhí)行運輸任務(wù)。

“TBN AUTO ECO”輪主機為雙燃料發(fā)動機MAN B&W 8S50ME-C8.2-Gl，3臺輔機由瓦錫蘭提供（2臺型號為W9L20DF，1臺型號為W6L20DF），LNG存儲在艙容約800立方米的C型儲罐中，大致可確保船舶兩周往返航程所用。在業(yè)界看來，該船的成功交付標(biāo)志著PCTC領(lǐng)域開啟潔凈能源船型設(shè)計新紀元。

傳統(tǒng)的PCTC燃料為柴油，而在綠色航運概念逐漸普及下，目前市場中的新增訂單多為可實現(xiàn)更低排放的雙燃料或多燃料配置。有競爭力的價格、充足的供應(yīng)和完善的基礎(chǔ)設(shè)施讓LNG比其他替代燃料更具優(yōu)勢。結(jié)合睿咨得能源管理咨詢公司（Rystad Energy）和現(xiàn)有資料統(tǒng)計，目前全球約有30艘LNG雙燃料PCTC運營，2023年，超過75%的PCTC新簽訂單采用LNG雙燃料發(fā)動機。

由中國船舶集團旗下上海船舶研究設(shè)計院（簡稱上船院）研發(fā)設(shè)計、福建船政重工股份有限公司旗下福建省馬尾造船股份有限公司（簡稱馬尾造船）為瑞士船東Sallaum Lines建造的超巴拿馬型7500車LNG雙燃料PCTC已正式開工。該船總長199.9米、型寬38米、型深14.8米，新型直艏設(shè)計使該型船靜水中性能良好，興波小，同時兼顧低航速段的快速性。推進系統(tǒng)設(shè)為單機單槳，配置LNG雙燃料主機、單艏側(cè)推、電動裝卸系統(tǒng)，右舷設(shè)置艉門和邊門，13層汽車甲板中的9層為固定式，4層為活動式，第11-13層甲板可裝運氫燃料汽車和天然氣汽車。

這是Sallaum Lines在中國船廠建造的第一艘船，而該船型全球首制船“SIEM CONFUCIUS”（于2020年交付）曾以優(yōu)異的經(jīng)濟性能指標(biāo)和綠色環(huán)保設(shè)計理念獲渡輪、客滾船和郵輪行業(yè)最具權(quán)威和聲望的Shippax獎項之“2021年度深海滾裝船最佳環(huán)境獎”?！癝IEM CONFUCIUS”是全球首艘7500車LNG雙燃料PCTC，也是一艘具備跨大西洋航行能力的LNG雙燃料PCTC，廈門船舶重工股份有限公司在型線設(shè)計、分艙、結(jié)構(gòu)輕量化、系統(tǒng)推進和裝載等方面重點突出綠色、環(huán)保、節(jié)能和安全，兩個LNG儲罐艙容共計3600立方米，可全航程使用LNG。

2021年還出現(xiàn)了兩艘PCTC“名船”。在全球知名海事媒體Maritime Reporter&Engineering News評出的“2021年度名船榜”中，業(yè)界熟知的“CENTURY HIGHWAY GREEN”和“Auto Advance”赫然在列。前者為今治造船旗下多度津造船廠（Tadotsu）建造的新一代LNG雙燃料PCTC，該船總長199.98米、型寬37.2米，可搭載7080輛汽車，LNG燃料艙容2439立方米，雙燃料發(fā)動機與廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）使其符合氮氧化物第三階段排放標(biāo)準要求，輔助發(fā)動機同樣為雙燃料。后者是全球首艘LNG雙燃料+電池混合動力PCTC，為UECC與江南造船及上船院共同開發(fā)的3艘PCTC中的首制船，總長約169米、型寬28米，車輛甲板中的8層為固定式，2層為活動式，可裝載3580輛汽車，其主機、發(fā)電機和鍋爐均為雙燃料配置。同時，該船還入選英國皇家造船師學(xué)會（RINA）評出的“2021年度世界名船錄”和Shippax評出的“2022年滾裝船技術(shù)與環(huán)境獎”——當(dāng)年唯一一艘由中國設(shè)計、中國建造的獲獎船舶。

中國船舶集團旗下廣船國際有限公司（簡稱廣船國際）于2023年交付的7000車LNG雙燃料PCTC“EMDEN”及其姊妹船是我國華南地區(qū)船廠建造的首批雙燃料PCTC。今年1月，廣船國際為挪威船東SFL建造的7000車LNG雙燃料PCTC3號船交付，該船總長200米、型寬38米、設(shè)計吃水8.6米、設(shè)計航速19節(jié)，13層甲板中的兩層可裝載氫燃料汽車。廣船國際自2021年4月與SFL簽訂PCTC建造合同以來，已成為全球手持PCTC訂單最多的企業(yè)之一，目前手持PCTC實船訂單接近30艘。

2024年交付的LNG雙燃料PCTC中，兩艘來自日本航運企業(yè)的船舶也有特別之處。3月，新來島造船（Shin Kurushima Dockyard）為商船三井建造的7000車LNG雙燃料PCTC“Cerulean Ace”交付，該船為商船三井在日本船廠訂造的11艘“BLUE”系列LNG雙燃料PCTC中的第一艘船，總長約200米、型寬約38米。一個月后，多度津船廠向日本郵船交付7000車LNG雙燃料PCTC“DAISY LEADER”，該船及其姊妹船總長199.93米、型寬38米、型深22.85米，配備6S60ME-C10.5-GI型主機，通過EGR可減少80%-90%的氮氧化物排放，無隔板結(jié)構(gòu)和呈直線排列的加寬坡道能夠簡化車輛行駛路線，提高安全性和裝卸效率。

首單又是中國造

近年來，隨著全球汽車貿(mào)易快速增長，市場對PCTC的需求高漲。據(jù)克拉克森（Clarksons）統(tǒng)計，2021和2022年，全球新簽PCTC訂單116艘，2023年訂單再增85艘。而2020年及之前5年，全球PCTC年均訂單僅4艘。訂單增長的同時，船東對于PCTC的動力選擇也在變化。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全球有約20艘甲醇雙燃料PCTC訂單。

將甲醇預(yù)留設(shè)計帶入PCTC領(lǐng)域絕對是一種符合時代發(fā)展的突破。禮諾航運（H?egh Autoliners）自2022年初以來已在招商局重工（江蘇）有限公司總共訂購了12艘9100車PCTC。這型“極光級”（Aurora Class)PCTC由芬蘭船舶設(shè)計公司德他馬林（Deltamarin）設(shè)計，總長199.9米、型寬37.6米，配備1臺低速雙燃料主機和3臺雙燃料發(fā)電機，同時獲得相關(guān)船級社授予的甲醇預(yù)留和氨預(yù)留船級符號，未來稍作修改即可使用甲醇或氨燃料。

2023年4月，上汽安吉物流與招商局金陵船舶（江蘇）有限公司（簡稱金陵船廠）簽署4艘9000車甲醇預(yù)留PCTC建造合同，另與江南造船簽訂3艘9000車甲醇預(yù)留PCTC建造合同。

這型9000車甲醇預(yù)留PCTC由上船院自主研發(fā)設(shè)計，在深入調(diào)研國產(chǎn)新能源車的海運發(fā)展需求后，尺度根據(jù)上汽集團出口主流車型定制，船長228米、型寬37.8米、型深15.4米、結(jié)構(gòu)吃水10.3米、服務(wù)航速18.3米，是一型專門為汽車、卡車和新能源車運輸設(shè)計的符合國際最新排放規(guī)則的新一代超巴拿馬型PCTC。為大幅減少硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳等溫室氣體排放，選用甲醇深度預(yù)留+脫硫裝置+SCR+軸帶發(fā)電機等綠色環(huán)保技術(shù)，主輔機和鍋爐可改裝利用甲醇燃料，此外考慮到為船東提供多種脫碳技術(shù)路徑，對碳捕集系統(tǒng)的船型適配性進行深入研究，并得到船級社頒發(fā)的型式認可。該型船采用一體化優(yōu)選策略，整合船、槳、舵及其他節(jié)能裝置優(yōu)選優(yōu)配，單機單槳設(shè)計并配置一臺艏側(cè)推，統(tǒng)籌兼顧布置合理性、操作性、穩(wěn)性及經(jīng)濟性，使其具備運營靈活度高、綠色節(jié)能性好、環(huán)保理念佳的特點，特別是甲醇系統(tǒng)深度預(yù)留設(shè)計及碳捕集方案為實現(xiàn)脫碳零碳目標(biāo)提供了清晰路徑。預(yù)計于2025年開始，上述7艘9000車甲醇預(yù)留PCTC將陸續(xù)交付運營。

而直接配備甲醇雙燃料發(fā)動機于PCTC更被視為進一步的探索。同為挪威船東，華倫威爾森（Wallenius Wilhelmsen）是甲醇雙燃料PCTC的堅定支持者之一。2023年10月，華倫威爾森與金陵船廠簽訂首批9300車甲醇雙燃料“塑造者級”（Shaper Class）PCTC建造合同，其中包括4艘生效訂單和8艘備選訂單。今年2月，華倫威爾森再生效4艘同型船舶備選訂單，使其在該船廠的訂單規(guī)模增至16艘。而對于金陵船廠而言，新增的4艘新船訂單讓該船廠以31艘的手持訂單量重返該指標(biāo)全球第一的位置?！八茉煺呒墶盤CTC由華倫威爾森與德他馬林合作開發(fā)，采用單機單槳設(shè)計，可裝載約9300輛標(biāo)準車，同時上貨艙亦可裝載氫燃料電池汽車和CLNG汽車，露天甲板還設(shè)置集裝箱裝載區(qū)。除可使用甲醇燃料運營外，該系列船舶還將采用氨預(yù)留設(shè)計，方便當(dāng)氨燃料可以安全可靠地應(yīng)用時實現(xiàn)立即改裝。不僅如此，這型具備多燃料配置的PCTC還將通過空氣潤滑系統(tǒng)和太陽能電池板等設(shè)備來實現(xiàn)船舶的進一步節(jié)能減排。

其實，甲醇雙燃料PCTC首份訂單出現(xiàn)在2022年。當(dāng)年12月，招商輪船發(fā)布《招商局能源運輸股份有限公司關(guān)于簽署9000車甲醇雙燃料汽車滾裝船建造合作意向書的公告》，與招商局工業(yè)集團有限公司（簡稱招商工業(yè)）簽署2+4艘9000車甲醇雙燃料PCTC建造合作意向書。該船型由招商工業(yè)自主研發(fā)設(shè)計，可適應(yīng)各種長距離航線（歐洲、美洲和非洲航線等）運輸需求，計劃采用最新型甲醇雙燃料主輔機，同時配備軸帶發(fā)電機、中高壓岸電系統(tǒng)等節(jié)能設(shè)備，為進一步打造現(xiàn)代化的綠色PCTC船隊開辟了新路徑。

MAN Energy Solutions為該型船舶提供的采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的MAN B&W 7S60ME-LGIM發(fā)動機不僅是S60ME-LGIM型發(fā)動機的全球首份訂單，也是首臺用于PCTC的甲醇燃料發(fā)動機，同時還是首個由中國制造（中船發(fā)動機有限公司在中國制造）的甲醇燃料發(fā)動機。值得一提的是，海德威科技集團（青島）有限公司提供的涵蓋甲醇燃料供給模塊、輔助換熱系統(tǒng)、氮氣系統(tǒng)及控制安保系統(tǒng)等核心模塊在內(nèi)的一站式系統(tǒng)解決方案及其配套模塊可覆蓋7S60ME-LGIM等當(dāng)下主流機型，是國產(chǎn)首個成功應(yīng)用的甲醇燃料供給系統(tǒng)成熟解決方案。麥基嘉（MacGregor）交付船舶外部和內(nèi)部坡道、蓋板、電動門和可升降轎廂甲板組成的關(guān)鍵部件及安裝支持，其創(chuàng)新設(shè)計包括可降低港口噪音的軟襟翼和坡道位置指示器（船尾坡道著陸監(jiān)視系統(tǒng)），以便讓船員在作業(yè)開始前可以準確定位坡道著陸位置。

船東看好中國優(yōu)勢

優(yōu)秀的船型設(shè)計是開拓并擁有市場的不二法寶。上船院是我國船舶設(shè)計領(lǐng)域規(guī)模最大、船型最豐富的研究設(shè)計單位之一，且在PCTC領(lǐng)域一枝獨秀。

2017年，上船院推出全球首型7500車LNG雙燃料PCTC，該船設(shè)計完勝“日本方案”，并于2020年交付。這即是上文所提獲獎船舶“SIEM CONFUCIUS”。隨著“中國設(shè)計”得到國際知名船東認可，更多來自挪威、日本和新加坡等國的訂單陸續(xù)而至。2022年，全球新簽PCTC訂單中，有接近59%的訂單采用上船院的設(shè)計。

就PCTC領(lǐng)域而言，LNG至少在現(xiàn)階段依舊處于主流燃料，這從LNG雙燃料PCTC和甲醇雙燃料PCTC的在役船舶或手持訂單量上得以體現(xiàn)。在LNG雙燃料PCTC研發(fā)方面，上船院采用超巴拿馬型寬體和最少壓載水設(shè)計以提升船舶運輸效率，同時采用水動力學(xué)、空氣動力學(xué)最優(yōu)化船體線型及多種節(jié)能裝置來實現(xiàn)船舶能效最大化。另外，上船院還通過軸帶發(fā)電機+鋰電池的混合動力技術(shù)來節(jié)省船舶燃料，顯著降低近岸和港口水域內(nèi)的污染物排放及噪聲水平，并采用高壓岸電技術(shù)實現(xiàn)在港期間的零排放。

前文提到的由德他馬林參與設(shè)計的“塑造者級”PCTC除可使用甲醇燃料運營外，還將采用氨預(yù)留設(shè)計。而上船院也在這種更具標(biāo)志性的綠色船型方面有較大突破。2022年3月，上船院自主研發(fā)設(shè)計的中國首創(chuàng)首款氨燃料7000車PCTC正式獲得船級社頒發(fā)的原則性認可（AiP）證書，從而為該船型的市場推廣及未來訂單承接奠定了良好技術(shù)儲備。

目前，廣船國際手持29艘PCTC實船訂單，其中又屬全球首次突破10000車的超大型PCTC新造船項目最為亮眼，而該型船設(shè)計正是上船院的杰作。

2023年12月，廣船國際與韓新海運（HMM）簽訂6艘10800車LNG雙燃料PCTC建造合同，交付后由韓國現(xiàn)代汽車集團物流子公司Hyundai Glovis租賃運營。這批在PCTC船型發(fā)展史上具有里程碑意義的船舶由上船院設(shè)計，設(shè)置14層甲板，其中5層為升降或活動式，使該船型具備卓越的超高和超重滾裝貨物裝載能力，多層甲板還適合裝載氫能源汽車、壓縮天然氣（CLNG）汽車和液化石油氣（LPG）汽車，部分甲板適合載運包裝類危險品貨物和冷藏集裝箱，極大地提升了貨物裝載的多元性和靈活性。在運輸效率與節(jié)能減排方面，該型船甲板總面積較9000車PCTC增加16%-20%，單車位營運燃料成本則較之降低8%以上。另外6艘同型船建造合同由上海外高橋造船有限公司與塞斯潘（Seaspan）簽署。最大型PCTC之余，這型10800車LNG雙燃料PCTC特別值得一提之處還在于是將采用甲醇預(yù)留和氨預(yù)留設(shè)計，從而為未來改造升級奠定技術(shù)可行性。從更高一點的站位來看的話，這款超大型雙燃料PCTC在多配置燃料方面，稱得上是“承上啟下”之作。

而在此演變之前，意大利航運巨擘格里馬爾迪曾進行過嘗試。格里馬爾迪在2022年10月與招商局重工（江蘇）有限公司簽署10艘PCTC建造合同，當(dāng)時憑借這份新訂單，后者手持PCTC訂單一度躍居全球第一。格里馬爾迪下單訂造的5+5艘9000車PCTC將在2025年至2026年陸續(xù)交付，作為名副其實的PCTC領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展先鋒，該公司為此型船留有氨預(yù)留設(shè)計，改裝后可使用氨燃料，同時還配備鋰電池、太陽能電池板、岸電連接及其他創(chuàng)新技術(shù)如包括空氣潤滑系統(tǒng)等。這批9000車PCTC總長200米、型寬38米，可運輸電動汽車和傳統(tǒng)化石燃料汽車及其他重型滾裝貨物。

與此同時，一些PCTC領(lǐng)域新晉船東也選擇中國船廠的設(shè)計。達飛海運集團宣布進入PCTC領(lǐng)域后，宣布租用東太平洋航運公司（EPS）4艘PCTC，而后者旗下7000車LNG雙燃料PCTC承建方為招商局金陵船舶（威海）有限公司（簡稱威海金陵）。今年初，LNG雙燃料PCTC“CMA CGM INDIANAPOLIS”交付，該船為威海金陵7000車LNG雙燃料PCTC首制船，船長199.9米、型寬38米、設(shè)計吃水8.6米、航速19節(jié)，共設(shè)有12層貨物甲板，動力系統(tǒng)秉持綠色節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念，采用高壓雙燃料系統(tǒng)，配備兩個艙容2000立方米的LNG儲氣罐、軸帶發(fā)電機及鋰電池混合動力系統(tǒng)，并采用太陽能電池板等多項環(huán)保技術(shù)。

韓新海運在訂造6艘10800車PCTC之前，也在廣船國際訂造了3艘8600車LNG雙燃料PCTC，該型船為廣船國際承接的7000車LNG雙燃料PCTC的升級版，總長200米、型寬38米、設(shè)計吃水9.2米，設(shè)計航速19節(jié)，14層車輛甲板較7000車PCTC裝載量增加23%，以最大程度地滿足船東運輸需求。

廣船國際獲得來自韓新海運的訂單，也標(biāo)志著后者時隔數(shù)十年重返PCTC市場。韓新海運以集裝箱業(yè)務(wù)聞名，但同時也參與油船、散貨船和多用途船運輸業(yè)務(wù)。上世紀80年代，當(dāng)時還名為現(xiàn)代商船的韓新海運通過“Hyundai No.1”涉足汽車運輸業(yè)務(wù)，隨后開通韓國—歐洲、韓國—澳大利亞和韓國—印度航線，與日本三大航運公司在汽車運輸領(lǐng)域展開一系列競爭。最終囿于日本船企的強勢而于10多年后黯然離場。

如今再入市，當(dāng)然有著船企在理念和經(jīng)營模式方面的改進，但同時也不乏看到創(chuàng)新的“中國設(shè)計”在PCTC領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)的“日本方案”造成的沖擊。數(shù)據(jù)可以說明一切。2021-2023年，中國船廠新接PCTC訂單29艘、65艘和71艘，占全球PCTC成交量的比例為74.3%、84.4%和83.5%。時代在變，格局在變。