智能和绿色也将成为该型船的发展新方向

点击次数:   更新时间:2021-01-27 13:21     作者:优发官网

  由于需求下降,2016年以来全球汽车运输船(PCTC)新造市场略显萧条。截至2018年11月底,全球PCTC手持订单量仅为26艘,为国际金融危机爆发以来最低水平。目前,全球运营中的PCTC船队运力为825艘、411.3万车,平均船龄为12.63年,平均运力为4986车位。从全球PCTC船队船龄结构表(表1)可以看出,20年以上船龄的老旧船舶平均运力与新船差距较大,在规模效应下,运输经济性较差。考虑未来老旧船舶的退役拆解,结合手持订单情况来看,待交付运力不足,有望为新造船市场留出空间。

  截至目前,全球共有来自17个国家的93家船企拥有PCTC建造业绩。国际金融危机爆发后仍在活跃接单的船企数量减少到32家,并集中在中、日、韩三国。2016年后,更是只有中国和日本船企接获新船订单。英国克拉克松研究公司统计显示,鉴于经济状况、消费需求和汽车销售之间存在紧密联系,未来短期内PCTC市场需求还将持续受到世界经济低迷的影响。受泊位长度和巴拿马运河宽度的限制,目前PCTC最大运输量的纪录由HoeghAutoliners的“新地平线车位。另外,更多环保技术也被应用到PCTC上,如液化天然气(LNG)燃料、太阳能电池板、风帆等。

  尽管PCTC新船市场需求在短期内不会有大幅增长,但在全球经济转向,发展中国家汽车进口规模不断扩大,以及发达国家新能源、新技术汽车不断推陈出新的情况下,全球汽车制造企业贸易仍将保持增长。对于PCTC市场来说,在排放法规升级及船东追求规模经济、灵活运营的需求的影响,智能和绿色也将成为该型船的发展新方向。

  挪威船东HoeghAutoliners船队中的“新地平线”级PCTC,无论是在装载能力、灵活性方面还是能效方面,都相比以前的船型有了大大的提升。该船共有14层甲板,固定面积共7.14万平方米, 可装载8500辆小汽车,由厦门船舶重工股份有限公司建造,是目前世界上最大的车辆运输船。

  该型船的灵活性体现在可以兼容各种滚装货物类型,包括小汽车、皮卡、运动型实用汽车(SUV)、小客车、轻型及重型货车、轨道牵引车辆,以及农用车、建筑用车、采矿车等特种装备,甚至可以装载风机和游艇。该型船在设计上着重考虑了高货、重货、工程设备和特大货物等的装载。同时,利用船东自有长度从20英尺(5.1米)到80英尺(24.4米)不等的辊拖车,该型船最大载重可达120吨,能够通过滚装的方式运输件杂货,大大地提高了装卸效率,总载货量也比同尺度船型提高了15%左右。

  在该型船设计中,厦船重工进行了大量的模型试验优化船体型线,以减少在各种海况和天气情况下的阻力。从外形上看,夸张的丰满型船艏包围了船体的最大宽度,从而极大地提升了装载能力。另外,根据空气动力学的原理,船壳的所有边界都采用了倒角的设计,实际船舶能效设计指数(EEDI)约为39%,低于国际海事组织(IMO)参考线值,满足EEDI Tier Ⅲ的排放要求。

  受日本卸货港泊位长度的限制,PCTC的总长一般不超过200米。传统的巴拿马型PCTC尺度一般为199.9米长,型宽32.3米,而“新地平线”级PCTC船型宽达到36.5米,以适应新巴拿马运河的宽度。甲板数量从原来的12层提高到了14层,其中13层为连续甲板。利用移动甲板升降机改变其中5层的甲板位置,中间3层甲板高度可以分别调至4米、4.2米和4.6米,而主甲板最大高度可达6.5米,可以灵活装载高大、重型货物。

  该船在节能环保方面的表现也十分出色。该船采用电力控制的 MANS60ME-C8.2型主机,并在船上安装了氮氧化物(NOx)排放和能效监测系统。该船可使用低硫柴油以满足硫排放要求,并在船上预留了安装洗涤塔的空间。

  3800车位双燃料动力PCTC。2014年,奥斯陆的欧洲联合汽车运输船公司(UECC)订造了2艘3800车位双燃料动力PCTC。该型3800车位双燃料动力PCTC拥有适合波罗的海全年运营的芬兰/瑞典1A冰级符号。

  该冰区加强型船总长181米,型宽30米,装载能力为3800标准车位,设计航速达18.6节,配备可调螺距桨和艏艉双侧推器,以提高船舶在冰区和离靠港的操纵性能。该型船主机采用1台MAN B&8S50ME-C8.2-GI柴油机,发电机为3台四冲程双燃料柴油机,其中2台为W9L20DF型机,1台为W6L20DF型机;C型LNG液舱容积为800立方米,在不使用燃油的情况下,该船单次加注LNG可以满足一个航次(14天)主辅机的全部需要,建成交付后将在欧洲波罗的海地区运营。

  该型船全船共设10层甲板,除装载汽车、卡车等车辆外,还可装载包装危险物,其中有2层为可升降甲板,能够根据货物大小灵活调整高度。通过优化结构、调整布局和重心,该船稳性得到进一步提高,且满足船东额外的强度要求。该型船驾驶室桥楼采用先进的前突式全封闭跃层设前后通透,视野清晰;拥有芬兰/瑞典1A冰级符号,船舶艏艉部设有风力的冰刀,以大大增强在冰区航行的破冰能力。该型船船体设计环境温度为零下25摄氏度,采取多种防冻措施,可以确保室外灯具、天线、电缆等设施在高寒地区超低温状态下正常运行。

  作为绿色环保的新型双燃料PCTC,该船舶不仅在传统燃料消耗量上较上一代PCTC有明显下降;而且在使用LNG作为燃料时,能够基本实现硫氧化物(SOx)及颗粒物(PM)的零排放,同时有效降低二氧化碳(CO2)和NOx的排放,完全满足IMO和欧洲地区日益严格的环保要求。

  7500车位LNG动力PCTC。2016年10月,德国大众汽车表示将从2019年起租用Siem Car Carriers公司2艘LNG动力PCTC往返欧洲北美航线。随着租船合约的确定,Siem公司于2017年在厦船重工下单订造了2艘7500车位LNG动力PCTC,同时创下全球最大LNG动力PCTC的新纪录。目前,这2艘船均已开工建造,首制船进入分段总组建造阶段。根据租船条件,在服役的15年内,上述2艘船将全航程开启燃气模式,这对航运业、造船业而言都是一次巨大的突破。

  据悉,该型船总长199.9米,型宽38米,型深14.8米,设计吃水8.65米,由单螺旋桨、双燃料主机驱动,主燃料为LNG。船上设有13层汽车甲板,其中9层为固定式,4层为活动式,可提供7500个标准车位。其甲板之间的内部连接通过固定/活动坡道实现;2个巨大的C型LNG液罐布置在货舱区内,总容量约为3600立方米,使其续航力达1.2万海里。

  “FLEXIE”系列6800车位PCTC。2018年3月,商船三井(MOL)从南日本造船接收了新一代“FLEXIE”系列首艘PCTC“Beluga Ace”号。MOL共在南日本造船订造了4艘新一代“FLEXIE”系列节能PCTC。

  “Beluga Ace”号总长199.95米,型宽32.2米,能够运输6800辆标准汽车,配备了6个可升降的甲板,而普通的汽车运输船只有2~3个可升降的甲板,这将有助于“Beluga Ace”号PCTC更有效地运输种类更多的车辆和高大、重型货物。

  “Beluga Ace”号船体的设计完全不同于现在运营中的PCTC,其圆弓形船艏不仅将风阻最小化,而且将减少大约2%的CO2排放。该型船的船艏设计由商船三井、商船三井技术贸易有限公司和三井造船昭岛实验室共同研发的成果。

  另外,该型船将使用电控柴油发动机排气(EGB)技术,安装废热能量回收系统,回收余热用于发电机发电,减少电力消耗。据悉,MOL还在“Beluga Ace”号上安装了应用AR技术的船舶操纵支援系统,该系统以船舶自动识别系统(AIS)的信息为基础,在船桥前部设置的显示屏上展示周围航行的其他船舶和海上浮标等标记物的动态信息,通过AR显示从船桥上拍摄的图像,使船长能够在显示屏上确认其他船舶的航速、最快接近时间、最接近距离等船舶信息。

  由Uljanik造船厂设计和建造的6900车位PCTC“Siem Cicero”号的特点是,在“旧”巴拿马型PCTC参数范围内扩大容量和广泛使用复合夹层甲板,从而减轻甲板重量,提高船舶运输经济性。

  据悉,2017年7月交付的“Siem Cicero”号是英国Siem汽车运输公司订造的系列3艘PCTC中的首制船,这批船将服务于大众汽车,被部署在德国北美/墨西哥之间的航线运营。经过优化,该船有13层甲板,拥有6900个标准车位,其中3层甲板为可升降甲板。

  通过在前3层甲板上使用夹层复合材料,即瑞典迪亚博公司开发的轻型Divinycell芯板。每个甲板使用2500平方米的Divinycell H100和1000平方米的Divinycell H80,据称与传统钢甲板相比,可以减轻25%的重量,达到200吨。这种解决方案可以改善船舶稳性,从而需要较少的压载水,预计可减少约4%的燃油消耗。据悉,新型复合材料甲板可大量减少重量和成本,船企和材料供应商正在合作探索在上层建筑或其他船型上应用该技术。

  “Siem Cicero”号的主机为1台七缸MAN电控S50ME-B 二冲程柴油机,其额定功率11200千瓦,船舶最大航速为18.5节。据悉,这台主机由Uljanik的柴油机厂生产。由于该船受北美排放控制区(ECA)内严格的硫排放限制,船东要求采用Alfa Laval Pure SOx后处理系统,且采用混合模式,可选择采用开式或闭式处理模式。(中国船舶及海洋工程设计研究院 刘方琦)

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