未来新概念船探秘

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1、航运、造船市场低迷期， 欧洲一些知名企业开始加强未来新概念船舶的开发。其 中，最具代表性的企业是STX欧洲公司和瓦锡兰集团， 重点船型集中在北极船舶 和绿色船舶。绿色环保型船舶1、LNG 燃料、风动力豪华旅游船 瓦锡兰集团最近提出了一型采用LNG 燃料的豪华旅游船， 该型船还将在上甲 板安装风力旋筒以提供辅助动力。瓦锡兰方面称， 该 58000GT级豪华旅游船将集 效率最高、排放最少于一身。 该船的主机将采用6 台瓦锡兰 50DF型发动机， 2 个电动螺旋桨将布置在船 尾两侧， 1 个机械传动螺旋桨将布置在中线位置。这样的设置不仅可以有效降低 排放，并且还可降低能量需求。 LNG燃料罐位于尾甲

2、板， 由于 LNG燃料温度很低， 因此可用于船上空调制冷，从而减少空气压缩机的使用。 对于辅助动力，该船将安装4 个 Flettner旋筒，前 3 个安装于船尾，第4 个旋筒位于船前部。据了解，风力旋筒诞生于上世纪20年代，采用马格努斯效 应以达到风力推进目的，最高可节省40% 的能耗。2、采用 CRP 系统的 LNG渡船 未来渡船发展趋势将继续大型化。瓦锡兰专家表示， 船体尺度对于渡船来说 影响较大，根据阻力与长宽比的关系，长宽比愈大，阻力愈小。例如1 艘长 185 米、宽 28 米，通道长度 2000 米的渡船和 1 艘长 225 米、 宽 31 米， 通道长度 2900 米的渡船相比，在

3、同样25kn 航速的情况下，前者所需功率为31700kw ，而后者 只需 30200kw ，相差约 5% 。如果以每米通道长度所需功率来计算，后者更是比前 者低 35% 。 此外，另一个趋势可能为采用对转螺旋桨（CRP ）系统，即在主螺旋桨后边 再安装 1 个螺旋桨，从而可回收部分转动能， 这些能量则来自于主螺旋桨所造成 的滑流。3、“舷外船体”支线集装箱船 在集装箱船方面， 目前瓦锡兰公司推出了各种支线船型的设计。例如，采用 “舷外船体” （outrigger hull ）概念的 1800TEU支线集装箱船， 型宽仅 23 米， 船长却比传统相近装载能力的船增加了30 米。这样，当航速同样为

4、 21kn 时，船 体所受的阻力可降低12% ，而左右舷处突出的部分则为其细长的船体提供了足够 的稳性，同时也提升了甲板装载能力。 算上舷外船体，该型船可装载集装箱的船体总宽度可达40米，同时有一边 的船体空置以进行常规货物操作。 船上将采用 1 台可使用 LNG燃料也可使用船用 柴油的双燃料发动机、单螺旋桨、Energopac 效率舵。电力将由1 套混合设备提 供，包括 3 台 LNG柴油发电机组、 2 套燃料电池、 1 台利用主机废热工作的涡轮 机以及蓄电池组。 该型船的设计与传统船型相比可节省能源20% 30% 。其中，最大一部分就 是来自于细长的船体设计， 其余则来自于废热回收系统、

5、优化的推进效率和混合 辅助动力设备。4、五体豪华旅游船 由 STX欧洲与 Stirling国际设计公司合作开发，采用替代能源作为推进动 力，包括安装于 5 根船桅上的风帆，使用LNG燃料的发电机组，可搭载1403名 乘客，总面积 12440m2 。5、X船首支线集装箱船 由挪威 Ulstain集团推出的改良型支线集装箱船，采用 X船首设计， 在恶劣 天气下也拥有较高航速， 在逆浪情况下的油耗也较少； 荷兰代尔夫特大学试造的 无压载水单一结构船体（Monomaran ）。6、五体汽车渡船 由 Wallenius Wilhelmsen下属斯堪的纳维亚航运公司推出的五体汽车渡船 “E/SOrcell

6、e ”号，拥有 3 个巨大的太阳能面板刚性帆和12 个可将波浪能转化 为电能的鳍。7、未来型客滚船 德国弗伦斯堡船厂推出的未来型客滚船“ICON ”号，外观新颖独特， 内部也 别具一格，还可根据客户不同的需求进行调整，独特的船体型线设计则可大大降 低油耗。8、混合动力港口拖船 荷兰海洋船舶设计公司和拖曳救助公司联合开发的氢燃料混合动力港口拖 船（HHHT ），采用燃料电池和氢燃料，相比一艘60t 系柱拉力的港口拖船，在整 个生命周期中可减少98% 的 SOX 和 NOX 排放，以及 30% 的 CO2 排放。北极船型 除了绿色环保之外， “北极”一词被人们提及的频率正在逐步上升。随着全 球气候

7、变暖， 北极将不再绝对“冰封”， 传说中位于亚洲和欧洲之间的“东北通 道”已打开。近期，德国Beluga 航运公司的 2 艘多功能重吊运输船已成为首批 成功航行于该航线的商船。 此外，北极的各种资源非常诱人， 从战略角度看也十 分重要。1、STX欧洲STX欧洲公司将目标瞄准于北极船舶，在冰级船舶领域有着突出的成就，为 了确保自身的竞争优势， 目前正致力于北极船舶的开发。据报道，其位于韩国的 母公司 STX集团正在进行一项建立新船厂的可行性分析，具体为： 与俄罗斯 Summa Capital公司合作，在波罗的海的Primorsk 建设一家专注于建造北极船舶的船 厂。一旦通过，新船厂的建设将花费约

8、10 亿美元，未来主要任务是为俄罗斯最 大的天然气公司和最大的石油公司建造浮式油、气生产平台及大型油船和气体运 输船。 此外，STX欧洲公司还与芬兰Mobimar集团、芬兰环境协会合作，共同研发 一种新型三体破冰船， 该型船在冰区环境下拥有较高的抗漏油能力。同时为了能 使船体较宽的船舶如油船和LNG船通过冰区，阿克尔北极还在开发一种称之为侧 移或“倾斜”式的破冰船，将以50角来破冰，从而打开一条较宽的通道。该 型船采用不对称船体结构，3 个船体均装有 Azipod 推进装置。其中一侧船体采 用舷侧破冰形态， 另一边的船体则为传统形态以布置污染控制设备，包括可清除 冰上漏油的“冰块振动器”。2、

9、阿克尔北极技术公司 源于瓦锡兰北极研究中心的阿克尔北极技术公司，目前正在进行多种可支持 未来北极船舶的设计研究， 其中包括为俄罗斯设计的新一代核动力破冰船（可在 2.9 米厚冰层环境下航行）。 另外，阿克尔北极还参与了欧洲科考破冰船“Aurora Borealis”号的开发 工作。该船的设计由德国瓦锡兰船舶设计公司带头进行，船长199.8 米，宽 49米，排水量约 65000t，最大吃水 13 米，是一艘集重型破冰船、科学钻探平台、 多功能调查船于一身的特殊船型。 船上采用柴电推进系统， 设有 8台柴油发电机组，最大输出功率为 94000kw ， 驱动 3 个定距螺旋桨和 6 个可伸缩侧推器，

10、在无障碍水域中的航速最高可达 15.5kn ，载重航速 12kn，在 2.5 米厚冰区海域中航速为23kn。船上设有 80 间单人舱和 20 间双人舱，膳宿可支持120 名科学人员和船员。该船预计2014 年完工，造价保守估计为6.5 亿欧元， 可在- 50环境下实现全功能操作， - 30 45环境下自持力最高90 天。 当工作水深在 1005000 米时，“ Aurora Borealis”号所装备的钻探设备 的最大钻探深度超过1000 米。另外，为了配合钻探任务，该船还采用了适用于 冰区海域的动力定位系统， 可谓是该船的一大亮点。 虽然该系统是一种新开发的 系统，但对于该船的科研任务来说却

11、是必不可少的。采用该系统后， 浮冰区（冰 层厚度 2 米以上）的深水钻探任务将不再需要其它破冰船的支援，这点已在汉堡 船模试验池的冰水池中进行模型试验并获得证明。 该船的另一个亮点为两个7 米长、7米宽的通海井，如此一来，科学家在将 遥控水下艇之类的设备部署到水下时将不用再遭受寒风、波浪和冰块的侵扰。 其 中位于船尾的通海井将主要用于钻探作业，其它大部分科学工作则将通过船首的 通海井实现。 瓦锡兰集团除了与STX欧洲等共同开发的“ Aurora Borealis”号科考破冰 船外，还将目光投向了可运营于北极的商船，其中包括名为“双动推拉驳” （DAPPB ）的新概念船型。该型船主体为安装有LN

12、G 货舱的驳船，其推进依靠2 艘拖船实现， 一艘主要用于无障碍水域的推进，另一艘则用于厚冰水域， 可随环 境改变而切换使用。 驳船自带辅助柴油发电机组， 额外的电力能源可提供给拖船， 船员膳宿区位于机舱上方。 此外，LNG货舱中气化的 LNG也可与船用柴油 （MDO ） 一起作为燃料用于拖船主机。 拖船与驳船之间的连接系统是该船型的重点之一。市场上已出现的大量用于 铰接式拖 / 驳（ATB ）的各种连接系统， 还远远不能承受LNG驳的尺度和质量。 为 了确保在北极环境下“生存”，该连接系统必须非常牢固， 目前该系统正处于工 程研究阶段。 同时，研究的还包括有拖船的主机，选择范围包括蒸汽轮机、

13、两冲程柴油机 和双燃料四冲程发动机。 从目前来看，由于双燃料电动机在0 航速时可实现螺旋 桨全扭矩， 从而可提供卓越的冰区航行性能，同时其动力定位性能也很不错，因 此在 3 种发动机中是最合适的。日本加紧研发大型环保船 据日本共同社报道， 为了减少运输船舶二氧化碳排放量，日本正在加紧开发 利用太阳能等自然能源及燃料电池、有利于保护地球环境的大型环保船。 商船三井公司也将研发环保型汽车运输船。据公司相关负责人介绍， 该船在 远洋航行中可以减少五成的二氧化碳排放。商船三井将与三洋电气公司、 三菱重 工联手开发采用太阳能发电技术和锂离子电池的混合电源系统，建造一艘混合动 力汽车运输船。 该船将装备利

14、用太阳能发电并将发的电存储在锂离子电池中，当 船舶靠泊时为船舶供电， 关闭柴油发电机组， 可实现船舶在港湾内航行以及装卸 时的零排放。这种混合动力汽车运输船将于2012年下水。日本国土交通省对该 项目提供了资助。日本中型造船企业在开发环保船型方面也不示弱。旭洋船厂公司将开始建造 可以大大减少风阻力的创新型船舶2000 车位的纯汽车运输船。该公司从 2007年初就开始了船舶水线面以上全新的空气动力学船舶壳体的设计研究，其 目的是减少风对船舶产生的阻力和提高其燃油效率。旭洋船厂公司称， 新研制的 船舶将有助于降低船东、 船舶经营者的运营成本和降低二氧化碳排放。旭洋船厂 公司的设计小组将该船舶命名为

15、SSS 型船首（ SSS bow ）船舶，因为这种2000 车位的纯汽车运输船采用了与传统汽车运输船常用的空气动力学效率低的正方 形船首截然不同的半球型船首。通过日本九州大学力学研究所对最后的原型SSS 型船首进行的风洞试验证明，比传统的PCC 设计产生的风的阻力减少了50% 。从 理论上讲，新型船首汽车运输船在北太平洋海洋和大气状况下，以75% 的持续功 率航行，每年可以节省800 吨燃油和减少 2500吨二氧化碳排放。 日产汽车运输公司目前已订购了2 艘 SSS型船首汽车运输船。 这 2 艘新船将 由其分公司荷兰欧洲海运公司安排到欧洲和北海地区从事汽车运输任务。第 一艘 SSS船首汽车运输

16、船将于今年底交付，第二艘将在明年初建造完工。 日本邮船公司社长亲自领导设计研发了“汇集以往和未来节能技术于一身” 的集装箱船模型。 该船有着与传统大型船只截然不同的独特外观：甲板上被太阳 能发电板覆盖， 8 张伸出的船帆像翅膀可将风转变为推力，采用可拆卸的集装箱 式燃料电池作为主要动力源， 这使船体重量减少了约两成， 相比现在以柴油机为 动力的船舶可减少近七成的二氧化碳排放。其船名为“超级环保船2030”（全 长 352 米），意为到 2030 年该公司将有能力制造出这种船。随着环保要求的日益严格，航运界和造船界越来越关注绿色船舶的发展。据了解，IMO目前正在讨论未来适用于新船的能效设计指数（ EEDI）和适用于新船及现有船舶的能效管理计划（ SEEP ），涉及到干散货船、油船、集装箱船的三阶段减排计划。为了尽早占领新市场和新业务的制高点，特别是金融危机发生以来，世界一些对市场较为敏感的航运公司和船级社纷纷推出环保节能船型，通过与船舶设计公司、船厂联合研发，打造出高科技的绿色船舶。大型环保铁矿石运输船“ISHIN-III”号“ISHIN-III”号是商船三井