支线集装箱船的发展

李 源

近年来，世界集装箱船船队大型化趋势明显加快。航运公司在订购超大型集装箱船时，已经设想好这样的贸易模式，即超大型集装箱船仅服务于主要的干线港口，再由小型的支线集装箱船将货物转运至小的支线港口。或者反过来，支线集装箱船负责收集区域内的货物，集中到干线港口统一由超大型集装箱船运送。这样做的目的是为了最大程度地减少超大型集装箱船的在港成本，同时也是因为大型集装箱的尺度限制使其仅能挂靠少数枢纽港，其他港口的货物必须通过支线中转进入干线运输。

干线通常为跨洲的航线，主要有跨太平洋航线、跨大西洋航线、亚欧航线等。支线为区域内的航线，如亚洲区域、欧洲区域、地中海区域、波罗的海区域等。相对于用于干线运输的集装箱船，支线集装箱船具备吃水浅，运载量小的特点，能自由地出入吃水浅的沿海、内河水域，用于距离较短的国际航线、国内沿海航线和内河航线。

用于支线运输的集装箱船通常为3000TEU以下，涵盖了内河驳船和近海船。它们在多式联运中往往担负着第一和最终的水路运输工具。支线集装箱船有多种不同的类型，有些配备甲板吊以便在设施有限的港口进行装卸作业。

支线集装箱船虽然单艘装箱量小，造价也远不如大型的集装箱船，但是近几年来，支线船订单量非常稳定，且呈现向上攀升的态势，尤其2013 ～2014年订购数量增加很快。

与8000TEU以上的集装箱船保有量大幅攀升不同，支线型集装箱船的保有量从2012年年初起一直在持续下降。截至2014年9月，3000 TEU以下的支线集装箱船船队总计2952艘，402.9万TEU。2013年同期这个量为3028艘，408.8万TEU，2012年初为430.0万TEU，从2012年初至2014年9月，以TEU计，支线集装箱船保有量下降了7%。

截至2014年9月，支线集装箱船的手持订单量为28.2万TEU，这个数量并不大，仅占同时期船队保有量的7%。而同期3000 ～8000TEU、8000 ～12000TEU和12000TEU以上的集装箱船手持订单占现有船队比例分别为21.3%、32.6%以及58.1%，均比支线型集装箱船高得多。

表1 2010年～2014年各类集装箱船新船订单量

图1 2010年～2014年支线型、超大型集装箱船的新船订单量

2014 年全年亚洲区域的集装箱贸易量预计为4820 万TEU，占全球集装箱贸易总量的28%，这些贸易量中的大部分将由3000 TEU 以下的支线集装箱船承担。亚洲区域是集装箱贸易发展最快的区域，2009 年至2013 年间贸易量上涨了48%，2014 年上涨了7.7%，并预计在2015 年还将上涨8%左右。欧洲区域内运营的支线集装箱船比亚洲区域的略少一点，其区域贸易量增长比亚洲区域更温和，2014 年增长量预计为3.5%。

表2 2013年和2014年支线集装箱船船队状况万TEU

2014年支线集装箱船的日租金和新船价格相比上年均有所增加。

与干线集装箱船相比，支线集装箱船的主要特点是：船型小、箱位少，受港口及航道限制少，操作灵活；航程短，对续航力要求不太高；挂靠港口频繁，由于港口区域对各种排放的要求更严，环保要求更高。另外在国内内河航道使用的船出现明显的标准化趋势。

一是标准化。支线集装箱船呈现出标准化的特点，尤以内河集装箱船为甚。早期在内河运营的船舶大多老旧、吨位小、技术性能、环保性和经济性均较差。通过在内河航道引进标准化的船型，逐渐淘汰落后船型，可以极大地提高内河航道的利用率。美国密西西比河、欧洲的莱茵河以及俄罗斯的伏尔加河是内河船型标准化工作做得比较好的水系。

表3 3000 TEU以下支线集装箱船的船价和租金

在我国，多年来国家投入了大量的资金加强长江干线航道和港口等基础设施建设，如果船型配套不到位，就无法充分发挥这些基础设施的优势，会制约长江航运的竞争力和效率。因此有必要通过内河集装箱船船型标准化这种方式，加强内河集装箱船运力结构调整、改进船舶技术条件，总体提升内河集装箱航运的经济性、安全性、环保性和节能性。为了实现船型标准化的目标，我国财政部、交通运输部和地方政府筹集专项资金，制定经济鼓励政策，用于现有船舶的更新改造和淘汰。

二是环保节能。随着多项国际规则的生效，支线集装箱船，尤其是在排放控制区和欧盟港口运营的船舶的设计研发也越来越注重环保节能的性能。2014年底的消息称，丹麦马士基航运公司计划订造总价值约5.5亿美元的10艘支线集装箱船，这批船舶交付将运营于属于IMO硫排放控制区的波罗的海，因此该型船的硫排放量需符合相关国际规则，控制在0.1%以下，同时还将采用冰级设计和宽横梁。

另外，GNS航运公司订购的一系列1400 TEU集装箱船，成为首批采用瓦锡兰二冲程双燃料技术的集装箱船。该型船将于2016年交付运营于波罗的海，兼具经济性和环保性。当在气体燃料模式下运行时，发动机满足IMO第三层级规则，无需使用次级废气清洁系统。

除了计划订购的船舶重视环保性能，多家公司开发的支线集装箱船均采用了环保节能技术，有的甚至是零排放。

丹 麦Knud E. Hansen A/S船舶设计公司开发的2000TEU支线集装箱船

丹麦设计公司开发的2000TEU船 总 长172米， 型 宽30米， 最大吃水10.5米，甲板上装箱量1448TEU，货舱内装箱量668TEU，主机采用16400kW，辅助发电机采 用1台1200kW，1台2800kW和1台4340kW， 吊 舱 推 进 器 为5700kW，轴发电机为4000kW。

该设计具备燃油经济性，将对环境的影响减至最小，同时减少了压载水量。该船具备航速灵活性，即使低速航行时，也能做到性能优异。船上还具备装载灵活性，同时冷藏箱容量更高。

该船在主螺旋桨后面安装了一台ABB电驱对转Azipod推进器，增加了推进效率。动力系统带有先进的电力系统和ABB船上直流电网，使船舶的操纵性增强，并提供了系统冗余和“返港”动力，同时该船的航速具备高度的灵活性，因为从2节至21节的任意航速上发动机均在最佳载荷点上运转。

常规的船舶甲板室通常位于船尾，该船的甲板室位于船中位置，因此甲板上能装载更多的集装箱。而与甲板室位于船首的船舶相比，该船的船员舒适性更强。该船按照“清洁设计”船级标志的要求设计，燃油舱位于甲板下方的区域内。

图2 丹麦设计公司开发的2000TEU支线集装箱船

丹 麦Knud E. Hansen A/S船舶设计公司开发的ECX-2300支线集装箱船

ECX-2300集装箱船是丹麦Knud E. Hansen A/S船舶设计公司的下一代支线集装箱船设计概念，装箱量为2000TEU至3000TEU。该设计关注能源效率和降低对环境的影响，尺寸紧凑，经济性佳，同时在装箱量和航速方面灵活性高。

船型特点为船首部分紧凑，配备高燃油效率的超长冲程发动机，1 台MAN B&W G60MEC9.2，预计该船将在同型船上燃油效率最高。甲板室前置的布置方式使得该船可以装载更多的集装箱，恶劣气候下也能保证视野良好。对于需靠泊不设岸吊的港口的船舶来说，可以选择安装三架钢丝绳变幅起重机。为了不阻拦驾驶桥楼的视线，最前面的一架起重机偏离中心线安装。

GL的零排放支线集装箱船

为了满足2025年以后的未来航运对零排放的需求。GL曾于2012年发布了一型零排放的支线集装箱船概念。这型船采用氢燃料电池系统，船上配备燃料电池和专门存放的液态氢的货舱，可以供船舶航行一个来回航程。该船设计为每十天在沿海燃料站停泊加注一次。设想沿海燃料站使用风力生产液态氢。该船顶部完全开敞，共可装载1000TEU，其中有150个冷藏箱插座，服务航速15节。动力系统为2个发电室，前后各一，5MW的燃料电池系统，带3MWh电池系统用于提供高峰用电。配备多个容积为920m3的C型液舱用于存放供10天来回航程使用的液态氢（约需5000m3的绝缘液舱）。

图3 丹麦设计公司开发的ECX-2300支线集装箱船

图4 零排放支线集装箱船效果图

GL预计，至2020年，在德国专属经济区内，将安装生产能力达3GW的沿海风电场。其中发电量的30%可能不会被投入到电网，这些富余的电量可以用来生产氢（高达3600GWh/a）。一个500MW的风电场使用富余电力可以生产6000t的液态氢，可以供给3艘支线集装箱船使用。使用液态氢在成本上是否具备竞争力，取决于船用汽油的成本的高低，目前的情况下，液态氢的成本远高于使用船用汽油的船舶，当船用汽油的价格超过2000美元/t时，液态氢作为燃料才具备经济性。但是该船是着眼于2025年以后，也许到了那个时候使用液态氢将成为可行的方案。另外在建造成本上，以液态氢为燃料的支线集装箱船会比常规船舶造价高30%。