砥砺前行，推动绿色智能航运——访卡特彼勒MaK亚洲区产品经理徐东辉

本刊记者 刘颖

卡特彼勒将继续从客户的经济利益出发，开发新的技术和产品以适应市场变化，实现双赢。

徐东辉

2017年年末，知名船用发动机制造商卡特彼勒在船机节能减排领域动作不断： 推出了可智能分配船机负载的多发动机并行优化工具（MEO）；其M 25 E中速发动机平台获得了DNV GL认证，符合国际海事组织（IMO） Tier III氮氧化物（NOX）排放标准；在12月初举办的中国国际海事会展（Marintec China 2017）上，该公司展出了多种环保产品及技术，广受业界瞩目。

无疑，“绿色”与“智能”是当前海事业的主要发展方向。对此，卡特彼勒的产品如何满足船东不断提高的要求，未来又将怎样据此开展产品研发？针对上述问题，日前，卡特彼勒MaK亚洲区产品经理徐东辉接受了记者采访。

海事法规 带来新业态

徐东辉分析，对业界而言，在废气排放方面，即将生效的IMO 排放法规主要有二：限制硫化物（SOX）排放的燃料含硫量0.5%上限，以及限制氮氧化物排放的Tier III标准。

MaK 25发动机

其中，对于2020年开始实施的IMO限硫法规，目前船东有以下几种选择，一是转用含硫量不高于0.5%的低硫燃料；二是为每艘船配备废气洗涤器；三是改用替代能源，例如液化天然气（LNG）。然而，事实上，对于大多数船东来说，上述几项选择均不具吸引力。其原因是，若选用低硫油，则燃料价格会大幅上升，且燃油质量无法得到保证；若为船舶安装洗涤器，则会增大船舶尺寸或挤占船舶货物运输空间，同时增加船舶设备投入；若新建造LNG动力船，则不仅需要花费大量资金购船，且后期的维护难度和成本还将上升。

此外，已在2016年生效的IMO Tier III排放标准的具体要求是，2016年1月1日后新建造的船舶在进入NOX排放控制区时，氮氧化物排放必须符合标准。为规避这一法规，当前有很多航运公司的做法是，在涉及排放控制区的航线上运营生效日期前建造的船舶。但是，这种方法只能让船东们有一个短暂的缓冲过渡期——到2021年，北海和波罗的海将被国际海事组织正式设立为新增NOX排放控制区。这意味着，届时将会有更多航线上的船舶会受到Tier III 法规的限制。因此，船东不得不采取其他措施以满足法规要求。就目前来看，加装选择性催化还原（SCR）系统或采用废气再循环（EGR）技术，以及以LNG为燃料是船东满足法规要求的主要方式。

多种方案应对排放法规

那么，在上述背景之下，船机企业该何去何从？徐东辉表示，“对于船机企业而言，技术发展方向主要取决于船东的选择。”他分析， 船东需要综合考虑投入成本、运营成本以及设备的操作简易性、燃料供应、未来燃料价格波动等各种影响因素，再做出最经济的决策。 就卡特彼勒而言，其旗下的品牌MaK为满足上述排放法规，开发已有发动机机型的双燃料技术、SCR系统，新研发了多发动机运行优化工具。

在双燃料技术方面，MaK现有M 34 DF和M 46 DF两个双燃料产品系列，可覆盖功率范围3兆瓦 —15兆瓦（MW），在燃气模式下无需尾气后处理装置即可满足IMO Tier III 排放要求。而不久前MaK德国发动机工厂制造的M 25 E中速发动机平台，不仅获得DNV GL 的IMO Tier III 排放认证，且这家工厂也是全球首批获得IMO III工厂认证的中速机制造商。M 25 E机可提供2.1兆瓦—3.15兆瓦的功率，主要用作船舶的主推进系统和辅助发电机组。

“对于燃料含硫量限制问题，船东无论采取哪种解决方案都会增加成本投入。既然如此，如何提高船舶的运行效率和能量利用率就变成了新的技术制高点。” 徐东辉介绍，基于这一考量，卡特彼勒近日推出了多发动机并行优化工具（MEO），利用专有的性能数据和控制算法，对发动机负载进行智能分配，以优化发动机运行工况，从而可 显著降低船舶运行燃料成本。

“虽然船舶市场形势严峻，但卡特彼勒并没有停止相关技术的研发工作，且将继续从客户的经济利益出发，开发新的技术和产品以适应市场变化，实现双赢。” 徐东辉表示。

积极助力智能航运

除了绿色航运，智能航运也是当前国际海事业的一大热点，有越来越多的船企、船配企业、研究机构、互联网企业甚至各国政府机构参与到“无人船”的研发工作中。不过，业界对“无人船”的应用有着不同的声音：一种观点来自于造船领域的技术人员，其对 “无人船” 通常持乐观、积极研发的态度，可谓“乐观派” ；另一种观点来自于操控船舶的船长和船员，其对“无人船”通常持怀疑的态度，可谓“怀疑派”。

对此，徐东辉认为，从技术发展的趋势来看，无人机已经在不少领域开始应用，如顺丰、京东已开始试验无人机配送货物。此外，传统的汽车制造企业以及新兴的人工智能企业已经在无人驾驶领域进行了不少实践。而在海运领域，“无人化”也并非一件不可想象的事情，尽管无人船自身存在一些特性问题，但只要业界进行探索，技术难题终会得到解决。

“站在船机供应商的角度来看，在实现航运无人化的过程中，达到船舶机舱的无人化是关键步骤之一。”徐东辉介绍，近来各船舶设备厂商进行的机舱自动控制和智能检测技术研究，无疑为无人化机舱的实现奠定了技术基础。目前，大部分设备厂商的技术开发工作侧重于船舶的自动航行技术，而卡特彼勒研发的智能设备管理工具（Caterpillar Asset Intelligence）可帮助客户管理整艘船甚至整个船队的重要设备。这一工具能够实时监控设备的运行状态，并自动分析监控数据，在失效状况发生之前即识别出潜在风险。而预先识别潜在失效意味着，船东能够因此提前组织维修，从而显著减少船舶维修停机时间，提高船舶乃至船队的运营效率。

对于船舶无人驾驶，徐东辉表示，由于当前每个企业的技术研究侧重点不同，因此，要最终实现船舶无人化目标，不同的企业必须使其产品具有相互兼容、易于集成、模块化等特点，从而助推海事业实现智能航运。 ★