牲畜运输船改装市场方兴未艾

赵志坚 / 中远海运重工有限公司技术研发中心

牲畜运输船改装市场方兴未艾

赵志坚 / 中远海运重工有限公司技术研发中心

牲畜运输船上层建筑高度较高，甲板层数多，每层甲板上设置围栏，安装饲料、淡水、通风、照明和粪便处理等牲畜服务系统，以便在运输途中给牲畜日常生活提供安全、舒适的环境。对于船东、船厂与航运相关方而言，未来牲畜运输船很可能不再是“小众化”船型。

牲畜运输船是以运输活体牛羊等鲜活体牲畜为功能的船舶，主要用于从畜牧业发达国家到具有大量鲜肉需求的国家之间的活体牲畜出口贸易运输。与传统的冷藏运输模式相比，以牲畜运输船运输活体动物的运输模式有助于提升进口鲜肉的品质，降低鲜肉运输与加工成本，在总体经济效益方面更具优势。然而与常规船舶相比，牲畜运输船上层建筑高度较高，甲板层数多，每层甲板上设置围栏，安装饲料、淡水、通风、照明和粪便处理等牲畜服务系统，以便在运输途中给牲畜日常生活提供安全、舒适的环境。从这个角度来看，牲畜运输船属于非常典型的高技术、高附加值型船舶。随着近年来亚洲地区经济的迅速发展，以中国为代表的亚洲人口大国对于鲜肉消费品质要求的提升将推动未来国际活体牲畜运输市场需求的持续增加。对于船东、船厂与航运相关方而言，未来牲畜运输船很可能不再是小众化船型。

国际活体牲畜运输市场需求增大

目前活体牲畜的主要出口国为澳大利亚、新西兰、阿根廷、墨西哥等畜牧业相对发达的国家，而传统活体牲畜进口国主要是中东、马来西亚、印尼等对于鲜肉有进口需求但本身难以发展畜牧业的国家。目前国际市场上活体牲畜贸易量正以每年2%以上的速度增长，仅中东地区每年的活羊进口需求就超过2000万只，绝大部分活羊都是由牲畜运输船由澳大利亚运至中东国家。随着近年来中国经济的快速发展，中国作为全球范围内的人口大国对于高品质新鲜牛肉的需求不断增加，而与澳大利亚当地的屠宰厂相比，国内牲畜屠宰的劳动力成本要低20%左右且牲畜屠宰的利用率更高，与之相关的贸易成本将进一步降低。随着澳大利亚与中国自由贸易协定及活体牲畜贸易协议的签署，中国将在未来8到10年内逐步实现每年从澳大利亚进口100万头活牛的目标。不难预测，未来中澳之间的活牛贸易将迅速增长，由此而引发的中国活体牲畜运输贸易市场对于运力的需求将直接推动牲畜运输船建造与改装市场的增长。

目前国际航运市场上正常营运的牲畜运输船大约有130艘，这其中的绝大多数船舶在1990年之前建造，目前船龄已接近30年，极个别船舶甚至已经运营长达50年之久，船舶老旧后的安全问题突出，亟待更新换代（参见图1）。随着近年来中澳活体牲畜贸易市场的蓬勃发展以及中澳活体牲畜贸易协定的签署，未来的国际活体牲畜贸易市场将出现不小的运力真空。

澳大利亚作为全球范围内最主要的活体牲畜出口国，掌握着活体牲畜贸易领域的市场话语权，改建后的牲畜运输船不仅需要满足船旗国法规与相应船级社的规范要求，还必须满足澳大利亚AMSA Marine Order Part 43和ASEL（Australian Standards for Export of Livestock）的规范要求。与其他船舶不同的是，建造与改装牲畜运输船的牲畜服务系统需要由AMSA当局检查官现场检验满意并签发相应的证明文件后，才能从事从澳大利亚出口活牛的运输。澳大利亚海事当局2006年颁布了最新的AMSA规范，其对牲畜运输船的动物福利设施及环保要求大幅提升，不少现役的牲畜运输船都将由于无法满足AMSA最新技术标准的要求而面临退役。与此同时，中国海事主管机关对于中国境内老龄船舶进口与营运的强制性要求也提高了未来老龄牲畜运输船进入中国活体牲畜运输市场的门槛。目前国际牲畜运输市场运费过高，运力不足的问题已经开始逐渐暴露，活体牲畜贸易的潜在市场需求将为船舶修造企业创造新的利润增长点。

从目前国际活体牲畜贸易市场与国际航运市场的实际情况来看，一些投资机构与船舶管理公司经过前期的市场调研，十分看好活体牲畜贸易板块并希望能够尽快进入这一细分市场，以求抢得先机，形成自己的品牌和竞争力。然而这些未来经营牲畜运输船的潜在船东大多缺乏实际牲畜运输船投资、建造与运营的经验，在投资过程中需要具有相应经验的专业机构提供专业的技术支持。通常而言，投资牲畜运输船的财务成本、时间成本以及船舶本身的性能是投资者投资牲畜运输船的过程中必须考虑的三个因素。在全球范围内加息与高利率的金融背景下，尽可能减少前期投入，缩短建设工期，尽快形成运力投放市场，并尽最大可能提高公司船队的性价比，在船型上避开以Vroon和Wellard为代表的世界一流牲畜运输船船东主力船型的运力，进而形成自身的运力优势是未来潜在的牲畜运输船船东需要重点关注的问题。从这些方面来看，利用现有船舶进行改建是未来潜在的牲畜运输船船东建立自身船队的最佳选择。

建造中的牲畜运输船

小型箱船是目前改装牲畜运输船最为理想的船型

与新建船舶建造周期长、初始投资大、投资风险高的特点相比，利用现有船舶改建牲畜运输船的方案对于希望在短时间内抢占国际活体牲畜运输市场的潜在船东而言更为有利。牲畜运输船属于非常典型的布置地位型船舶，受风面积较大；船上饲料、淡水、通风、照明和粪便处理等牲畜服务系统对于能源需求较高；为确保活体牲畜运输过程中的安全，牲畜运输船往往需要以较快的速度航行，设计航速要达到17—20节左右。从这些特点来看目前国际航运市场上的汽车运输船、集装箱船与牲畜运输船的运营特点有诸多相似之处，都可以作为改建的备选船型。

从船舶布置与结构特点来看，同样拥有多层甲板布置的汽车运输船无疑是牲畜运输船最理想的改建船型。然而从二手船市场与牲畜运输船改造市场的实际情况来看却很少有以汽车运输船作为牲畜运输船改造母船的先例，这主要是由于成品汽车运输属于高度垄断的市场，大部分情况下船舶需要配合特定的成品汽车贸易特点进行设计，通常不会存在运力过剩的情况。因此国际二手船市场上汽车运输船的供应很少，价格也比集装箱船要高出很多，改造为牲畜运输船的投资回报周期与回报率在总体上不及集装箱船。考虑到活体牲畜运输业务的高风险性与不确定性，降低前期的资本投入，合理控制投资风险就显得尤为重要。从这个角度来看，集装箱船理所当然地成为了改建牲畜运输船的最佳船型。近年来，国内外已有多艘集装箱船被成功改建为牲畜运输船（参见图2）。

近年来国际集运市场的变化也在一定程度上为未来牲畜运输船的改建提供了丰富的二手船源。受金融危机后负利率与量化宽松货币政策的影响，国际集运市场自2012年开始始终处在运力供应过剩的状态。特别是2016年巴拿马运河船闸扩建工程的完工使得载箱量在10000TEU以上的超大型集装箱船都能够顺利通过巴拿马运河，这意味着那些4000-8000TEU的传统巴拿马型集装箱船与超巴拿马型集装箱船将被逐渐挤出远洋运输市场。在运力过剩大背景的影响下，船龄只有10年的二手集装箱船的价格已与废钢船非常接近，一些船东甚至开始选择拆解那些船龄不到10年的集装箱船，对于有意购入这些船舶作为改建平台的牲畜运输船潜在船东而言，这无疑是一个好消息。

不过受牲畜运输货源数量、货物特殊性、接收港隔离区的大小以及屠宰场的规模等产业链上下游诸多因素的影响，目前国际活体牲畜运输市场上从事运输的船舶主要以小吨位为主，上世纪80年代以来，牲畜运输船的平均载重吨为7000—9000吨左右（参见表1），一艘载箱量在700TEU左右的沿海集装箱船稍加改造后即可满足要求。

净牛栏面积是考核改装后牲畜运输船舶性能的重要指标之一。经过前期的研究和评估分析，一艘2000TEU级别的集装箱船改装为牲畜运输船后，其净牛栏面积可达到28000平方米左右，在目前的牲畜运输市场上已经属于大型的牲畜运输船；而一艘700TEU级别的集装箱船改装为牲畜运输船后，其净牛栏面积可达到7000 平方米左右，与目前活体牲畜运输市场上的船型规模基本相当。综合考虑载重吨和净牛栏面积，载重吨在8000—15000吨，装箱量在600—1000TEU级别的小型集装箱船是目前牲畜运输市场环境下改装牲畜运输船最为理想的船型，而与之吨位相近的干杂货船与多用途货船也有可能作为改造的平台。

牲畜运输船改建较为复杂

将集装箱船、多用途货船或干杂货船改建为牲畜运输船是一项极其复杂的工程，通常包括以下几个方面：

-原船多余结构拆除（绑扎桥、导轨、舱口盖等）；

-新增各层牲畜甲板，并在每层甲板上安装围栏结构（即“牛栏”）；

-在各层牲畜甲板之间设置坡道；

-部分或全部海水压载舱改为淡水舱，新设置饲料舱；

-新增牲畜服务系统：货舱区通风系统（包含多台风机、风机控制屏、结构风道和风管的安装及调试）；饲料输送系统（包含饲料垂向提升装置、纵向输送装置、饲料系统控制屏和垂向的饲料管等的安装及调试）；货舱区照明系统（包含上千只灯具及控制屏的安装及调试）；货舱区排污系统（包含污水井、传输泵、喷射泵及相关管路的安装及调试）；货舱淡水供应系统（包含造水机、淡水泵、自动喂水装置及相关管路的安装及调试）；甲板冲洗系统及消防系统的安装及调试等；

-对于电站容量不足的船舶需新增主发电机，改装原主配电板；

-设置AMSA发电机室，并新增AMSA发电机及配电板；

-改装生活区，新增牲畜饲养员的居住处所；

-新增甲板吊、救生艇及艇架；

-其他坞修工程和修理工程。

与散货船、油船和集装箱船等常规船型相比，牲畜运输船属于非常典型的高技术、高附加值产品，其方案设计、项目管理以及施工工艺相对常规船型而言有着非常独特的特点。而这些特点与海上牲畜运输的特点有着紧密的联系。通常而言牲畜运输船的设计方案直接决定了船舶改建与其投入营运后的综合经济效益。然而国际活体牲畜运输市场高度的垄断性决定了未来潜在的牲畜运输船船东以及承接该类船舶改建工程的船厂在此类船舶设计方面的经验非常有限，由于经验的缺乏而导致的失误将再所难免。

牲畜海上生存环境的舒适性不容忽视

净牛栏面积是牲畜运输船最主要的性能指标之一，其数值直接决定了在同样主尺度下牲畜运输船所能够载运货物的数量，进而在一定程度上决定了船舶的总体经济效益。通常而言甲板层数越多，同等尺度下净牛栏面积就越大，船舶综合经济性就会越好。然而甲板层数的选择需要结合被改建船舶自身的特点与海上活体牲畜运输的特点综合考虑。一味追求净牛栏面积最大化的设计方案在表面上看来很有吸引力，但在牲畜运输船的改建领域往往并不可行。

与活体牲畜所习惯的草原环境相比，牲畜运输船上的环境条件相对而言恶劣很多。因此在活体牲畜海上运输的过程中不仅需要提供充足的饲料、淡水和足量的通风保证牲畜的生命安全，还要保证牲畜所在的整个牛栏区域具有适宜牲畜生存的环境条件，避免牲畜由于长期处于高温、嘈杂、振动与湿热的环境中产生焦躁情绪。国际海上活体牲畜运输中已经发生过多起牲畜由于运输过程中生存环境恶劣拒绝进食甚至死亡而导致的货损事件。因此牲畜运输船在设计过程中不能一味地追求净牛栏面积，还应考虑牛栏处所牲畜的实际生存环境。比如还可以考虑在货舱区域安装自动监测设施，实时监测、调整牛栏区的温度、湿度和饮用水供给等，以提高牲畜的舒适性。

从技术角度而言，牛栏位置实际空间的大小是决定牲畜在货舱内生活是否舒适的重要指标之一。相对宽敞的生活空间能够在一定程度上改善货舱区域的通风，减少振动与噪声对于牲畜的不利影响，未来货物装卸与货舱区域的维护也将更为便利。从这个方面来看，牲畜运输船甲板层数的选择需要在净牛栏面积与单位牲畜运输空间之间寻找一个平衡点，为追求净牛栏面积最大化一味地增加甲板层数的做法在设计中显然是不可取的。适当降低船舶的初稳性高度，提高船舶航行过程中的横摇性能也是提升牲畜海上运输过程中舒适度的方法之一。从船舶设计的角度而言，在确保船舶安全的前提下适当地降低初稳性高增加横摇周期的方法，能够使船舶横摇变舒缓，进而减少牲畜在运输过程中因晕船而拒绝进食和因滑倒而使腿夹到牛栏空隙中而折断的风险。

货舱通风系统是改建工程的最大难点

货舱区通风系统是牲畜运输船的最重要的牲畜生命支持系统，主要是为牲畜提供充足的氧气，并带走过多的热量，维持货舱的温度。根据AMSA规定，当货舱最低净高是2.30米或以上时，换气次数应不低于每小时20 次；最低净高是1.80米时，换气次数应不低于每小时30 次；货舱区通风的风速在96%以上的牛栏区域，应不小于0.5米/秒。如果在方案设计阶段对于牲畜运输船的通风系统特点以及AMSA规则相应条款的具体要求理解不够，通风系统施工风险评估不到位的话，货舱通风系统的返工将再所难免，由此而增加的成本与耽误的工期将直接影响船东与船厂的经济利益，甚至可能会出现改建后的船舶由于不能满足AMSA的技术标准而无法前往澳洲载运活体牲畜的情况。

目前市场上成熟的牲畜运输船货舱区通风系统设计方案有“离心风机+结构风道+PVC管”和“轴流风机+结构风道”两种（参见图3与图4）。如图3所示的方案，如果在船舶建造后期出现某一区域风速不满足0.5米/秒的要求，可以通过在PVC管上相应位置开孔的方式进行修改，改动相对简单，对整体的设计方案及施工进度影响不大，总体风险相对较小。但这种方案的缺点是安装PVC管会导致各层牲畜甲板之间的层高变大，进而引起船舶重心高度增加。这对于受风面积大，稳性先天不足的牲畜运输船而言显然不是什么好事。如图4所示的方案风管结构形式简单，货舱所需要的层高相对较小，但这种方案一旦出现风速不满足要求的情况，就需要进行增加支风管和小型风机等修改，现场改动工作量较大，总体风险较高。对于改建而成的牲畜运输船而言，具体采用何种风管布置方案需要根据被改建船舶的空船重心位置、船舶横稳心高度以及船东的实际需求综合确定。

对于改建而成的牲畜运输船而言，货舱通风系统的设备本身性能与供应商的配合程度也是船舶改建项目需要重点控制的风险之一。牲畜运输船货舱通风系统的核心技术目前由专用的设备供应商掌握，与其他船舶风机与风管供应商相比其市场具有高度的垄断性。因此船舶设计公司在方案设计之初就必须与在牲畜运输船方面具有实船业绩的通风系统厂家建立联系，明确供货与服务的范围，使其尽早介入到整体方案的设计中，结合整船的布置情况，对货舱区通风系统进行布置优化，并提供关于货舱区通风系统的模拟仿真计算分析报告，给出牛栏区域不同参考位置的风速信息，验证系统的可行性和有效性。若船厂或设计公司具备CFD计算分析能力，也可在货舱通风系统供应商介入之前对货舱区进行建模，或与设备供应商同步进行模拟，并将计算结果与厂家提供的分析报告进行比较，有效控制设备供应商凭借其市场垄断地位隐瞒设备实际性能，在项目实施过程中通过增加不必要的服务项目而加收费用的风险。

货舱噪声的预报非常重要

对于载运活体动物的牲畜运输船而言，船上振动与噪声的控制就显得尤为重要。过大的振动与噪声不仅会导致人的焦虑，也会导致牲畜在海上运输过程中的情绪变化，进而发生货损。随着近年来结构有限元技术的迅速发展，船舶振动预报与控制技术已经非常成熟。然而与世界发达造船国家相比，我国对于船舶声学方面的研究主要集中在水声工程方面，很少关注船上噪声控制方面的问题，在船上噪声预报、检测及控制方面缺乏经验，与世界造船发达国家存在显著的差距。由于噪声方面的技术问题普遍表现出检测易、解决难的特点，因此设计阶段准确的噪声预报对于船上噪声控制具有非常重要的意义。

船上噪声预报的基本原理并不复杂，目前世界先进造船国家主要采用噪声预报软件与实船统计数据相结合的方法对船上噪声进行预报，其准确程度可达0.5分贝（dB）以内。船上各类声源所发出的声音传播到舱室内就形成了船上噪声，因此船上声源的声学特征参数以及船用材料的传声特性是否准确对于船上噪声预报的准确性具有非常重要的意义。另外，由于船舶本身结构复杂，船上声源及声音传播情况比陆上建筑要复杂很多。所以实际船上噪声统计数据对于类似船型的噪声预报也具有非常重要的指导性作用。从这个角度来看拥有牲畜运输船设计与建造经验的设计公司和船厂在合理控制货舱噪声方面将拥有其他公司所无法比拟的优势。

货舱区域的中高频噪声控制是导致活体牲畜在运输过程中产生不适的主要原因之一，不过与低频噪声相比，船上中高频噪声的控制相对容易。货舱通风系统是牲畜运输船货舱内噪声的最主要来源。在货舱区域选择噪声级相对较小的设备，合理设计风管的型式与结构支撑、在敏感位置使用阻尼降噪设备是解决货舱内噪声级过高的主要方法。然而风机的选型不仅要考虑货舱区域噪声的因素，在很大程度上还会受到货舱空间、船舶电站、货舱风管型式的制约；而货舱风管的型式与布置也在一定程度上受到了货舱结构、舾装、管装、电缆布置的影响。从这个角度来看，牲畜运输船货舱内噪声级控制属于一项非常专业的技术，没有相似船舶设计与建造经验的船厂或设计公司在实践中将很难驾驭。

牲畜运输船

给投资方带来新的市场机遇

近年来随着活体牲畜贸易市场的活跃，牲畜运输船更新换代的需求将为船东和船厂创造新的市场机遇，未来的牲畜运输船建造与改建市场或将大有可为。然而机遇往往伴随着风险，对于改建项目而言，如何选择被改建船舶并针对被改建船舶自身的特点确定合理的改建设计方案在一定程度上直接决定了改建项目是否能够成功。从这个角度来看，被改建船舶的选择与改建方案的设计是船舶设计公司面临的最大考验。

与此同时，牲畜运输船的改建涉及到了几乎所有的船舶修造工程专业，特别是新增甲板结构、货舱通风与饲服系统的工程将消耗大量的人工工时且施工过程中需要协调众多的特殊设备供应商配合才能顺利完成。这对于承揽该项业务的船舶修造企业的设计能力与综合管理能力要求很高。从这个角度来看，牲畜运输船的设计和改装市场在一定程度上也具有垄断性，目前国内只有中远海运重工有限公司同时拥有牲畜运输船新造和续建的成功业绩，在国际船舶修造市场上能够进行此类工程的船厂也是凤毛麟角。

对于牲畜运输业务的投资方而言，选择专业的设计公司与船厂就显得尤为重要了。国际活体牲畜运输市场属于垄断型的小众化市场，有经验的船厂与设计公司往往比投资方更了解市场与航线的实际情况，以及船舶必须符合的特殊性能标准，这对于投资方选择改建船型、确定改建方案、降低投资成本、减少投资风险有着非常重要的意义。在投资前选择有经验的船厂与设计公司进行咨询，并在整个项目进行过程中与船厂和设计公司充分沟通、通力合作可以让投资方在投资此类项目时少走弯路，通过合理的方案与规范严谨的施工提升船舶综合性能，在最大程度上发挥资金的价值。★