让船舶在数智化浪潮中逐“绿”前行

1月15日，“绿色、零碳、数智、动力”船海技术论坛在哈尔滨工程大学举办，100余位专家学者聚焦绿色、零碳技术，在推动船海产业可持续发展、引领船海产业新变革等方面展开深入研讨。

“全球航运碳排放问题严重。”中国科学院院士宣益民在主题报告中介绍，航运业是全球贸易的动脉，承担着约90%的国际贸易运输任务，而仅看碳排放，航运每年产生约10亿吨二氧化碳和其他温室气体，占全球的近3%。如果把整个航运业看作一个“国家”，那它就是全球第六大污染国。

寻找绿色替代燃料

国际海事组织（IMO）脱碳战略要求，以2008年为基准线，国际航运业到2030年、2040年分别至少减碳20%、70%。在此背景下，造船市场已进入新旧更替窗口期，新船订单需考虑绿色替代燃料。

此前，多部委联合发布了《船舶制造业绿色发展行动纲要（2024—2030年）》，计划到2025年，液化天然气、甲醇等绿色动力船舶国际市场份额超过50%。

宣益民表示，我国船舶运输行业碳排放严重，水路交通碳排放占比达6.5%，受燃料高成本、高密度等因素制约。可以说，航运被视作脱碳最难最慢的交通运输业之一，因此，必须找到绿色燃料代替目前为大多数船舶提供动力的柴油。

“双碳”目标下海洋航运的“主粮”是什么？宣益民说：“全球约49%在建船舶使用替代燃料，主要有液化天然气、甲醇、液氨、液氢4条路线。目前，液化天然气的应用最多，但由于液化天然气甲烷逃逸的固有风险，以及低温基础设施投资较大，近两年甲醇动力船舶订单增长显著，液氨也因其价格优势迅速发展。”

动力系统燃料替换“牵一发而动全身”。特别是氨、氢两种燃料燃烧系统的研制堪比动力系统的“心脏再造”，绿色可持续燃料的稳定供给面临着挑战。

宣益民认为，当前的绿色燃料燃烧、动力等研究处于蓬勃发展阶段，取得了一些重要的基础数据，但这些研究多局限于实验室尺度及低工况、低功率范围，亟须开展面向全生命周期、工程应用的基础研究和应用基础研究工作。

设计跨时代智能发动机

在中船动力集团首席技术专家吴朝晖看来，除应用绿色燃料外，还应进一步聚焦船用动力自身发展。

我国智能船舶的研究已经取得了显著成果，智能发动机的研发也从1.0向2.0进阶。吴朝晖表示，下一阶段将重构智能发动机，基于第一阶段的数据模型，从全生命周期角度出发，设计制造出满足智能自主型、经济绿色型、安全可靠型的跨时代智能发动机。同时，让基于AI赋能，无人自主、安全可靠、绿色节能等性能得以实现。

“我国船用动力自主创新已经全面启动，技术复杂性和产品方向不确定性决定了在未来，我们应进一步加大基础研究投入并做好多方案应对。”吴朝晖表示。

哈尔滨工程大学碳中和研究院和船舶数字与智能技术研究院在论坛上揭牌。碳中和研究院将重点聚焦船舶航运领域，实施碳核算与评估、低碳零碳动力、多能融合利用与管理、排放环境影响与捕集处理、数智节能与俘能、碳汇经济与法规等碳中和新理论与新技术研究与转化。船舶数字与智能技术研究院将聚焦“船舶设计—智能制造—智能航行—数字孪生与仿真验证”，为船舶工业数字化转型与智能化升级提供科技支撑。

（科技日报哈尔滨1月15日电）