DNV领跑新一轮船舶技术革命

文/吴明华

新一轮船舶技术革命正在后金融危机的时间坐标下悄然展开。5月下旬，标志着船舶设计、研发重大转变的敞舱口散货船与 VLOC新概念船首次在 NORSHIPPING（挪威海事展）上向全球业界发布。这是挪威船级社（DNV）在不到一年的时间里，继推出“鲲腾”未来集装箱船和油轮新概念船“Triality”，再度领衔研发并发布的两项创新设计。而随着国际海事组织制定的海上安全与减排标准实施日益迫近，全球各大船级社、船舶设计机构、造船厂以及船舶设备制造商谋略在先，一批突破传统理念的未来型新概念船舶接踵而至，以创新为标志的“头脑风暴”或许正是这一船舶技术革命的先导。

“双重倒逼”：安全下滑与减排大限

以未来型新概念船为主导的船舶设计、开发重大转变，预示着新一轮船舶技术革命的肇始，而过去 10年全球航运安全的严重下滑以及日益紧逼的减排趋势正是其最大的动因。一项由 DNV收集、跟踪并统计的数据显示，1980年至2000年的20年间，全球航运业的事故发生率呈积极下降的曲线，即 1980年航运安全事故发生率为0.12次/船，至2000年下降到 0.02次 /船以下。而从 2001年至 2010年，航运安全发生了逆转，尤其是过去的几年里全球航运的所有船型和所有类型事故均不同程度出现了上升，其中航行差错引发的事故占所有发生事故的50%。

对此，DNV总裁石万胜在挪威海事展前夕向业界发出告诫：“航运业统计数据所显示的航运安全趋势下降引起了业界的关注。现在到了该平衡安全和环境风险两者关系的时候了。我们需要更多地关注人的因素及其能力对航运安全的影响。”他以全球油轮为例，比较分析 1980—2000年事故发生率下降的原因认为，一是船东、船级社、租船方、船旗国、港口管理局等有关各方的共同努力，二是借鉴了其他行业的好的方法和理论，三是规范、法规方面的重要修订，更加强调安全性，比如海上人命安全公约（SOLAS）、防止海上船舶污染国际公约（MARPOL）、船级规范等。

近十年来航运安全的严重滑坡，从海上通航环境的视角考量，全球海域特别是伴随气候变暖引发的恶劣气候增多，海况变数增大，近年来船舶营运的通航环境日趋恶化。据统计，目前常年在沿海运营的集装箱船受到的极端天气侵袭，大大超过了上个世纪80年代；全球主要集装箱班轮航线所涉航区，特别是中东、非洲、马六甲等欧线班轮的必经水域，战事与动乱不断，加之索马里等海盗出没频繁，船舶正常通航受到严重的干扰和制约，安全风险逐年加大。

与此同时，航运减排的要求和措施正在形成巨大的倒逼态势。根据 IMO的防污染公约，营运船舶的九大排放将受到严格限制。欧盟议会也已确定至 2011 年底为IMO 达成航运GHG排放目标的最后期限。目前波罗的海、北海、地中海、北美海岸均设立了排放控制区，2015年起，任何船舶进出上述区域，其燃油硫含量不得超过0.1%，或者废气排放必须经过净化达到同等水平。2016年后，新造船舶的氮化物排放则必须降低75%左右。

“现在公众的关注度已经从对人命安全和人员风险的关注转向对环境风险的关注”，石万胜强调，航运业正面临诸多不同的挑战。目前对环境的高度重视引发了一些主要的变化。但对人命损失的零容忍度与对环境破坏的零容忍度同样重要。

安全与减排的“双重倒逼”表明，“航运业必须始终平衡安全及其他优先考虑因素之间的关系”，而面临海运量增加、新船数量增加以及更多技术先进船舶的未来，以提高船舶能效、降低排放、增加安全运载能力为主导，从船舶设计、建造乃至营运进行规范与管理的新一轮技术革命已由金融危机前的箭在弦上，至后危机之时应势而发了。

应对策略：风险管理与技术创新

“DNV从成立之日起就对安全事故零容忍，决不马虎”，DNV高级副总裁 Tore在回答记者时认为，当前海上安全与环境问题是对航运与造船业的两个最大的挑战。事故风险、管理风险、海盗风险以及腐败风险等正在成为突出的矛盾，应对与化解这些风险，企业需要在当前的环境下正确辨识各种风险，平衡风险与收入的关系，强化风险管理。

将改进航运安全与实现减排两大问题放到了一个天平的两边，DNV寻找与提供的重要突破口就是风险管理，而风险管理正是 DNV的核心专长和能力之一。DNV副总裁兼大中国区总经理姚伯乐坚持认为，全球减排的趋势不会改变，风险管理必须成为变革的基础，确保航运安全，不容妥协。

在天平的这一端，DNV一直注重收集海上航行安全有关数据，每年有几千份反馈表得到了来自各国船东、造船等行业所有层级包括陆上和船上部门的全部回应。经过对航行安全有关数据和反馈的分析，DNV认为，当前航运业面对安全下滑的势头，必须解决好企业各个目标之间的矛盾，比如对营收的追求，如果停航维修可能意味着运输量的损失和延迟；控制预算目标，船舶维修和备件都会带来成本的增加；时间目标，“时间就是金钱”等等。

据了解，目前全球有17%的船舶入级DNV，通过建立风险管理机制，DNV将船舶从建造、下水、交付到投入营运直至退役列入了入级规范，从而保障船舶的生命周期安全。截至目前，已有 130个国家和地区授予DNV的船舶检验权，其中70%船舶以 DNV的入级标准作为规范。风险管理所覆盖的船舶不仅有三大主流船型，同时还包括欧美输油管道、以 FPSO为代表的海工项目。

在石万胜看来，航运业安全发展“离开了人的因素一切都是徒然”。他认为，“安全从来都不能被完全管控。个人能力和行为是安全管理的两大主要因素。”为此，他向全球航运业提出改进航运安全需要关注三个重要方面：第一，改进企业安全文化，聆听各相关方的意见和反馈；对利益冲突要有准备，日常工作优先。第二，提供更有效和针对性的培训。根据 DNV为航运公司的审计和项目服务中的观察，现在很多培训质量不高，航运公司乐于提供软性技术培训，几乎没有公司会衡量培训的效果。因此，提高培训质量非常重要，开发更多基于实际经验和能力要求的培训模块，可以提供度身订造的培训。第三，培训必须要有跟踪，对船上人员进行定期的能力评估，超越常规思维，认识到拥有证书并不代表实际能力，规范与法规只是安全制度，不能保证人的表现。

而在天平的另一端，DNV把世界船队分为 59个细分市场，其研究发现，分别代表构成世界船队的 59种船型中有 17种安装燃气型发动机是最符合成本效益的。2008年国际金融危机爆发，全球造船和航运受到严重冲击和影响，但 DNV并未因此放缓在船舶技术领域创新的脚步，而是从低谷中发现契机，酝酿新的技术革命。

2009年，DNV在其发布《通向低碳航运之路》之前，通过对每个细分市场基于运营条件、每项措施的减排潜力、成本效益、现有措施阶段实施的年份等因素进行逐一建模，形成的研究报告提出，全球船队可以采用符合成本效益的措施实现与基线排放量相比减排二氧化碳 30%，如果采用所有减排措施，那么减排比例更将高达60%。

DNV预测并呼吁，全球航运界现在开始行动，采用一系列低成本高效益的措施，至2030年可实现减排 30%。“短期来说，我们必须确保我们的营运方式是环保的，包括处理搁置、拆解船舶，关注航程管理和能源消耗等。长期来说，DNV将继续在推动技术发展、环保和航运业的效率方面发挥领先作用。”石万胜充满信心地表示。

解决方案：采用多能源驱动与提高船舶能效

与上个世纪 50年代集装箱运输诞生引发一场海上运输方式的革命不同，新一轮船舶技术革命着眼于航运业的可持续发展。“可持续发展将作为航运及其他产业的商业考量之一，需要平衡环境、社会和经济三者的关系”，DNV执行副总裁、可持续发展和创新部首席运营官毕浩然在接受采访时表示，面对全球气候变暖，包括航运造船业等产业都需要在挑战中进行调整和变革。或如挪威前首相在1987年所言：每一代人需要解决好一代人的需求，并为下一代提供准备。

他告诉记者，DNV以实现目标为基础，应用多指标风险管理工具，包括差距分析、项目执行、变革管理、成本效能以及风险缓释等，为多种复杂行业提供可持续发展解决方案，包括石油天然气、基础设施、航空、金融以及医疗卫生等领域。据其介绍，在未来 10年风力发电成为主要能源之一的前瞻决策中，DNV已经获得了全球 70%营运的风能项目入级。而在碳捕捉、储存方面，DNV也已与很多机构合作，制定了行业规范，虽然目前碳捕捉、储存技术还不成熟，但 DNV通过与欧盟的合作，将着力拓展这一方面的业务。

就航运、造船业而言，以远离或告别传统的石油燃料为终极目标，减少或改变单一燃油驱动，提高船舶能效，减少温室气体特别 CO2排放，已成为船舶技术革命的重要切入点。据了解，目前 DNV展开的船舶技术创新和环保设计主要集聚在四个方面：一是创新结构线型改进船型；二是对船舶主机等设备进行优化；三是改进船舵和推进系统；四是参与研发多能源驱动船舶和燃料电池。

2009 年，DNV与德国 Reederei Stefan Patjens航运公司合作，对一艘5000TEU的集装箱船改装，成为全球首艘使用液化天然气作为燃料的集装箱船。

2009年，DNV探索将燃料电池应用于一艘在北海运营的 VIKING LADY号海洋工程供应船上，成为全球第一艘通过燃料电池技术进行船上发电试验的营动船舶，并向全世界的政界、商界人士展示了船用燃料电池的商用前景。

2010年初，DNV提出了满足 ECA标准的 LNG优选方案，包括货物维护系统、推进系统选择及特性、再气化、轴系布置、船舶震荡以及货舱晃荡等技术层面。这一优选方案被IMO制定的2012年液化天然气船推进新规范采用。

同年3月，DNV完成“未来集装箱船‘鲲腾’”概念的研发。首次在设计上推出了采用液化天然气作为船舶驱动组合燃料的解决方案。同时，针对船体设计、船机系统、推进系统、材料、货物装卸和操作效率等，展现其在航速、船宽、载运能力、组合燃料等诸多创新。

同年12月，DNV向全球业界发布以液化天然气作为燃料的最新环保概念油轮“Triality”，以实现二氧化碳减排 34%、氮氧化物减排82%、硫化物减排94%，颗粒物减排 94%，同时有效利用货油蒸汽、能源消耗减少 25%，以及船型改进后无需压载水、整个生命周期减少运营成本 25%等优势受到瞩目。

2011年5月，DNV一举推出两大具有标志性意义的新概念船。其一，与日本大岛造船共同完成开发的敞舱口散货船“ECO-Ship 2020”，通过采用液化天然气为燃料的新概念设计，集成了多项创新解决方案，包括宽大的双导流艉鳍船体，大岛船厂的 Seaworthy船艏、空气润滑系统、稀薄燃烧四冲程中速燃气发动机、柔性推进系统和带有轴带发电机 /发动机（PTO/PTI）的发电系统。其二，与福凯船舶设计公司、梯杰易船舶气体工程有限公司、Cargotec以及曼柴油与透平公司共同合作研发的联合产业项目——“Ecore”VLOC新概念船，设计采用二冲程双燃料 ME-GI型发动机和减少压载水的线型，并以大型中央货舱布局，引进了高效的自动装载系统等，在 VLOC设计方面实现了重大转变。

后危机时期已然成为DNV抢占船舶技术革命制高点的契机。与竞争对手相比，虽然各自的市场份额大体相当。但身为DNV总裁的石万胜却坦言：“绝对的市场份额不是我们的主要驱动力，最重要的是与合适的船厂、船东合作，确保船舶质量，以适应市场要求。这也意味着有时我们会对不合适DNV的合同说不。”