关于集装箱船超大型化及慢速行驶的分析与思考

钟子洋

关于集装箱船超大型化及慢速行驶的分析与思考

钟子洋

近年来，国际集装箱班轮的超大型化及慢速行驶趋势明显。为深入了解两种趋势，为有关部门掌握应对有关变化提供参考，通过对集装箱船超大型化以及慢速行驶趋势进行分析，探求变化背后的原因及利弊。认为集装箱船超大型化及慢速行驶趋势是航运界应对航运不景气及气候变化的手段，但是两种趋势各有利弊：总体上集装箱船超大型化是弊大于利，而慢速行驶则是利大于弊。有关部门及利益相关方应加强合作与研究，制定执行有效措施，引导上述趋势变化，促进航运业持续健康发展。

集装箱船；船舶大型化；慢速行驶

就在集装箱载量达到19 100 TEU集装箱船“中海环球”成为全球最大集装箱船2个月后，19 224 TEU地中海奥斯卡（级）即取而代之成为全球最大集装箱船，航运界建造超大型船舶的热潮并未受到全球航运经济持续不景气的影响（见图1）。目前全球最大的集装箱船“商船三井成就”（20 170 TEU）已经突破2万标箱水平，未来规模更大的集装箱船将投入使用。另一方面，伴随着船舶超大型化，全球集装箱船队整体航行速度呈现持续下降的趋势，即慢速行驶在集装箱班轮中变得越来越普遍。上述这两项趋势对航运界、物流业乃至环球贸易均造成重要影响。

图1 2008—2011年全球集装箱船交船数比较

一、船舶大型化

为了在竞争激烈的集装箱班轮市场中生存，航运企业采取一切可能的措施增加营收及降低成本，这在金融危机后尤为明显。在此背景下，集装箱船的超大型化尽管会使燃油消耗量及相关成本增加，但其带来的“规模经济”效益巨大（如营收大幅增加，单位TEU成本下降，见表1），因此船舶大型化成为航企扩大利润的重要手段之一。[1]此外，船舶其他重要成本如资产（如船舶建造成本）及运营成本（如船员薪水）占总成本的比例也随着船舶规模的变大而变化（见图2）。[2]因此，集装箱船超大型化符合航运经济逻辑，也反映在市场行为当中。

除了规模经济，其他一些因素也影响集装箱船超大型化的发展：[1]

首先，是以降低运营成本、整合运力为目的而成立的各种集装箱航运企业联盟，这成为全球集装箱船超大型化趋势的重要影响要素；其次，由于集装箱班轮企业之间的竞争升级，各航运企业为了抢占市场占有率纷纷加快船舶大型化的建设进度，导致船舶大型化趋势愈演愈烈；再者，航运业不景气促使各大航运企业通过并购/收购等方式削减运力及成本，增加市场占有率，此种现象进一步促进船舶超大型化（小船运力被整合）；第四，尽管全球经济复苏乏力，但航运业依旧保持增长态势，为集装箱班轮业务运营提供基本面，支持集装箱船大型化发展；第五，与航运相关技术的快速发展使过去集装箱船超大型化的构想得以实现，如自动化及信息技术[3]、高强度钢板[4]及更符合流体力学船舶结构（见图3），先进技术的推广应用使超大型船舶建造费有所下降；[5]最后，陆岸配套设施与服务的成熟，为超大型集装箱船靠泊与生产提供稳定支持，进一步推动集装箱船的超大型化发展。

表1 不同型集装箱船TEU单位耗损

图2 不同规模集装箱船的费用占比

图3 原始与升级后球鼻首的分析比较图

图4描述航运界与集装箱船超大型化发展有关的角色及其具体影响因素（如船东考虑运货需求，市场考虑贸易需求，码头考虑泊位规模，技术则是创新应用），本文认为其中最重要的是经济因素，也将是今后继续推动集装箱船超大型化发展的主要动力。

值得注意的是，集装箱船超大型化所带来的不光只有经济效益，还有保护环境的益处，例如船舶大型化能提升船舶燃油效率及减少单位污染物排放。根据IMO报告，[6]国际航运运输的货物总载重量占国际贸易总量90%以上，却仅占用全球能源消耗1.6%（2.0亿～2.7亿吨），二氧化碳排放占全球总排放量2.6%（8.46亿吨），因此有人认为国际航运（尤其是大型船舶）是世界上最为环保的运输方式。

图4 影响集装箱船大小的因素

图5 EEDI及DWT之间的关系

另外随着国际社会对全球气候变化的关注日增，航运界也采取了措施应对有关问题，如通过国际公约规定提升船舶的燃油效率[7]来应对气候变化，而这些公约规定则对航运企业执行提升船舶燃料效率（现今发动机热效率最高达43%）及控制污染物排放等方面起到积极作用，其中船舶超大型化是航运单位碳减排费效比较优的方式（其他方式如更高效的船用发动机、使用LNG等替代能源，[8]目前仍然存在经济或技术上难题），同时船舶的大型化使航运企业可以在不改变现有运营模式的基础上符合国际船舶能效要求（如MARPOL规定EEDI/EEOI，见图5）及环境保护法规的有关规定。

尽管如此，集装箱船超大型化依然存在不少缺点[9]：其中最大一点是集装箱船货物装载率不足而导致的浪费问题，集装箱船超大型化的经济与环保合理性是建立在集装箱装箱利用率得到保证的基础上（如远东到欧洲航线），若航运需求不振（运能持续过剩）导致超大型集装箱船装载率不足，将使其变得“不经济”与“不环保”；其次，是许多港口受到港区水深不足、泊位过小及岸吊设备受限等因素制约，限制了超大型集装箱船的靠泊（目前世界上只有数量有限的能提供相应服务的大型码头），导致超大型集装箱船的可选服务航线十分有限；同时，超大型船舶的靠泊及装卸作业需要额外的货物转运服务及时间成本，增加的船舶在港时间从而在另一方面部分抵消了超大型集装箱船规模经济所带来的效益；再者，超大型集装箱船在船舶净空高度（如码头岸吊碰撞）、弯矩、扭矩（船舶长度过长）及钢材材料（如商船三井Comfort事故）等方面也存在较大的安全风险隐患；另外，能建造运营超大型集装箱船的大型航运公司（如马士基、地中海）会对班轮市场产生“挤出效应”，即效益更好的大型集装箱船将拥有更大的市场主导权，因此航运市场将变得更为垄断；最后，若将新增货物库存（如转运时间及费用）、额外物流及仓储成本等隐形费用计入考量，则超大型集装箱船总成本将会增加，真实的规模经济效益可能不如表面财务账目所示。

因此现实情况不总是船“越大越好”（见图6），最经济理想的船舶大小规模取决于具体情况，即要考虑内部（如初始投资与运营成本）及外部因素（如航运经济及物流模式），规模过于庞大的船舶不仅对航企运营构成压力，也对社会及环境造成额外负担，因此相关部门应在经济层面采取措施，鼓励航运企业发展合适“健康”的船队船舶规模，在学术层面加大推动现阶段下集装箱船规模极限的研究，在政策层面促进制定关于限制集装箱船规模的相关制度规范，在安全及经济前提下保障各方利益。

二、船舶慢速行驶

有研究分析数据指出，“在市场景气情况下船舶将会加速航行，而在市场不景气情况下船舶会降速慢行”[10]，因此这种源于1970年代[11]的船舶慢速行驶（slow steaming）对航运业来说并不陌生，而且是航运企业应对经济危机所采取的一种自救手段，[12]其中影响航运企业采取慢驶的因素如下：

首先是燃油成本的影响，[13]由于船舶速率与燃料消耗基本上是立方变化的关系，[14]假若船舶速率降低一半，作为船舶主要运营成本之一的燃油消耗费用将能减少近七成[9]（见图7），因此船舶的慢驶将大幅降低集装箱船的燃油消耗，提升集装箱班轮公司的经济效益。

图6 船舶的经济规模示意图[2]

图7 船舶燃料消耗量与船舶速度之间关系

第二，尽管目前燃油价格处于相对低位，很多航运企业依然会继续采取船舶慢驶的方式“人工地”减少运力供应（见图8），用以稳定集装箱运价指数。事实上，航运企业在过去金融危机的时候就采用过此种方式来避免船舶的大规模闲置，[15]降低船舶闲置所产生的企业金融风险。

第三是出于遵守国际环境保护法规的考虑，船舶慢驶能有效降低船舶所产生的二氧化碳排放，[11，12，16]以集装箱船为例，占全球船队10%的集装箱船年碳排放量却占航运碳排放总量的20%（见图9），因此在不采取其他技术及措施的基础上，只要集装箱船队降速10%，即能减少19%的碳排放量（见图10）。同时，IMO在污染物减排等方面的公约规范（如MARPOL规则六）约束航运企业在特别排放控制区域（ECA）使用较为环保（昂贵）的燃油。因此，船舶慢驶不仅能降低营运成本，提升船舶运输效率（见图11），还能使航运界为环境保护做出独特的贡献。

图8 船舶慢速行驶与船队配置关系[2]

图9 集装箱船燃油消耗占比图

图10 船舶慢驶与二氧化碳减排关系[17]

图11 船舶慢驶及大型化对船舶运输效率P/（Wv）影响[14]

此外，船舶慢驶还有其他的优势，其中以集装箱班轮服务准点率的提升最为突出。据统计，在实施船舶慢驶前，全球过半集装箱班轮服务存在不同程度的延误，但实施船舶慢驶后，情况则有较大的好转（见图12），因为慢驶能提供航运企业较大的灵活性及服务冗余，[10，17]消除可能发生的延误及减少延误所产生的影响，因此慢驶所造成船舶在航时间的增加，部分地由航班准点率的提升而有所补偿。

图12 船舶慢速行驶与班轮可靠性关系分析[17]

综上所述，本文将推动航运界实施船舶慢驶的原因分为经济、市场及环保因素等三大类（见图13）。

图13 影响船舶慢速行驶因素

综上所述，船舶慢驶有许多优势，但在实施的过程中也发现了不少问题：

一是集装箱船慢驶会导致仓存货物及非船舶运营成本的增加，[18]这将部分抵消上述的经济优势，同时受到船舶慢驶影响所增加的货物转运时间将在生产端对制造商及货主造成较为不利的影响；[19]二是集装箱船慢驶会对船舶自身造成负面影响，由于船舶主发动机最佳运行输出功率应为75%～90% MCR，若发动机长时间低功率运行（如10%～20% MCR）将不可避免地影响机器的运行寿命，并会产生额外的氮氧化物等污染物的排放；[20]三是集装箱船慢驶将可能产生法律方面的问题，船舶慢驶所造成的人为延误可能会产生逾期费用等经济法律纠纷，同时慢驶对船舶机件的影响也可能产生船舶保险核定方面的麻烦；最后，集装箱船慢驶可能会产生意想不到的额外碳排放，譬如会导致集装箱船航运在近距离运输（如欧洲）上不敌其他陆上运输方式，[18]从而产生更多的碳排放（见图14）。

图14 不同交通运输模式二氧化碳排放比较[15]

总而言之，尽管存在物流供应链、技术及污染等方面的问题，集装箱船慢驶仍然给航运业及社会带来较大的经济及环保效益。同时，部分缺陷与不足也可以通过技术手段解决，如市场上有为船舶慢速行驶定制的发动机[21]、球鼻首[22]、螺旋桨及润滑器。[23]随着航运业运能过剩情况的持续及社会公众对全球变暖问题的关注，船舶慢速行驶是目前最为经济可行的解决航运产能过剩及应对全球气候变暖的方法。但为了确保航运业的持续与绿色发展，有关部门应对“船舶慢驶”的相关操作及规则作出规范，[24]确保船舶慢速行驶能在安全、经济及绿色的基础上推广。

三、结论

船舶超大型化及慢速行驶是航运界应对经济危机及航运市场不景气的重要手段，也是航运界对全球气候变化的回应。但两种趋势各有利弊，其中船舶超大型化总体弊大于利，尤其是过于庞大的集装箱船对航运界、物流业、社会及环境均造成较大的负担。集装箱船舶慢速行驶则是利大于弊，能在一定程度上缓解经济危机及行业产能过剩带来的压力，也为应对全球变暖作出一定的贡献。因此，包括航运界及政府管理部门在内的有关单位应加强合作，从经济市场、学术研究、管理及政策层面出发，进一步研究有关影响，并采取有效措施引导上述两项趋势的发展方向，确保航运业安全、绿色及持续发展。

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10.16176/j.cnki.21-1284.2017.05.003

钟子洋（1986—），男，深圳海事局综合计划处（基建装备处），硕士。