客滚船：船舶绿色潮流的引领者

祁斌/中国船舶及海洋工程设计研究院

“Color Hybrid”号

运营区域、运营对象及环保法规日趋严格，使得客滚船船东对于环保的重视程度高于其他类船舶。

客滚船属于客船的一种，既能载客又能装运汽车、卡车、拖车、甚至是火车，有些船还为乘客提供住宿和娱乐服务，运营范围主要包括内海、海湾、岛屿和大陆之间。该型船起源于20世纪60年代末的欧洲波罗的海，之后迅速成为国际客运市场的后起之秀，除波罗的海外，其在欧洲北海、地中海、美国沿海、日本列岛等地区也有大量使用。

近年来，随着社会的发展，人们对于交通工具安全、环保的要求越来越高，这对客滚船的发展也产生了一系列影响。为了满足市场的需求，客滚船已向着更安全、更环保、更舒适、更快速、装载能力更强的方向不断发展。

全球市场现状

客滚船市场的兴衰和相应区域的经济发展有着密不可分的关系。比如2008年国际金融危机爆发之前，客滚船的新船订单量和完工量因市场繁荣而基本维持在高位。而金融危机之后，船东热情不再，随着手持订单慢慢地消耗，客滚船市场也进入了低谷期。

不过到了2015年，随着欧洲地区经济的复苏以及低油价的刺激，客滚船市场表现出了强劲的需求，租金水平水涨船高。同时，客滚船船队的老龄化程度也日趋明显，据IHSSeaweb统计，截至2017年年底，客滚船船队保有量中20年以上船龄的总计1806艘，占比高达57.1%。此外，2014年韩国“岁月”号客滚船特大安全事故刺激了老旧、不安全船型的淘汰，导致近年来客滚船的订单量和完工量大幅攀升。

新船订单量

订单量方面，据IHS-Seaweb统计，2015年世界客滚船新船订单总计98艘、13万载重吨（DWT）、42万总吨（GT），以GT计（车道长度、DWT等数据缺失较多，故以GT计）同比增幅近45%，2016年更是高达83.2%，2017年有所回落，但相比2015年也有46.1%的增长。此外，截至2018年5月25日，2018年的客滚船新船订单已有26艘、41.9万GT，虽然数量不多，但以GT计却和2015年基本持平。

完工量

完工量方面，据IHS-Seaweb于2018年5月25日统计的数据，2016年世界客滚船总计完工并交付了74艘、33.7万GT,同比分别增长17.5%和23.8%。2017年相比2016年略有上升，同比增幅分别为1.3%和8.4%。而根据目前的手持订单来看，2018年可能会产生井喷，预计全年将有122艘、16.3万DWT、68.7万GT的客滚船交付，以DWT计达到历史第二高度，以GT计则是历史第三，仅次于2001年（101.8万GT）和2002年（72.1万GT）两个高峰年。不过需要一提的是，2018年的数据因有数十艘客滚船还未录入具体参数, 故该数值其实应该更高。此外，2019年的交付量目前看来也已有52艘、51.7万GT。当然， 这些只是理论上的交付量，未考虑延期、撤单等情况。

建造市场份额

从目前客滚船的建造国家来看，日本、意大利和中国分别占据了前三把交椅。据IHS-Seaweb统计，日本

表1 2012－2017年客滚船新船订单统计总计建造有738艘、100.7万DWT、301.1万GT，分别占到世界份额的22%、21.7%和15.7%。排名第二的意大利总计建造有181艘、67.4万DWT、280.5万GT，所占份额分别为5.3%、14.5%、14.6%， 由此可见其主要以建造大型客滚船为主。中国的情况与意大利差不多，目前共计建造有165艘、51.3万DWT、207.4万GT的客滚船，占世界份额分别为4.9%、11.1%和10.8%。

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表2 2013－2018年客滚船新船订单统计

“SALISH ORCA”号

值得一提的是，据IHS-Seaweb统计，目前我国所建客滚船的平均船龄仅5.8年，而日本和意大利则分别是28.2年和24.2年，排名之后的芬兰、德国等国家最少也是13.9年，表明中国在近几年的客滚船建造市场中处于领先地位。

环保技术动向

客滚船的运营区域和对象决定了其与交通、旅游、城市、生物、环境等密切联系，因此该类船对于环保的重视程度也比其他如运输类船舶等更高。而近年来，一些相关的环保规则和标准也相继出台：自2015年1月1日起，欧盟开始执行更为严格的船舶硫化物排放标准；在波罗的海、北海和英吉利海峡等欧盟专属排放控制区内行驶的船舶，硫化物排放标准从1%降至0.1%；国际海事组织（IMO）确定2020年在全球海域实行船舶燃油0.5%含硫上限的规定等。这些法规同样在“催促”着客滚船向着绿色环保的方向发展。

那么，近几年被评为经典船型的客滚船和一些知名客滚船设计建造公司、船东、运营公司的新船型有哪些？

“SAL ISH ORCA”号双燃料渡船

“SALISH ORCA”号是一艘入选了《Significant Ships of 2016》经典船型的“Salish”级车客渡船。该船为加拿大政府所有，由不列颠哥伦比亚渡船公司订购于2014年，采用了波兰Remontowa公司的RMDC2990型设计，交付于2016年11月，另有2艘姐妹船分别于2017年2月和4月交付，单船造价为5166万美元。

该8261 GT的渡船船长107 米，型宽23.5 米，至主甲板型深10.2 米，设计吃水4.65 米，载重量705 吨，排水量4225吨（设计吃水）。船上设有2层汽车甲板，可搭载145辆汽车和585名乘客，服务航速15.5 节（kn），使用寿命预计在40年左右。该级船的最大特点就是能以液化天然气（LNG）为燃料，如此一来相当于每年减少了约9000吨的二氧化碳排放，差不多等于1900辆客车的年排放量。这也是该船入选2016经典船型的最关键因素。

“F.A.Gauthier”号LNG动力渡船

“F.A.Gauthier”号由意大利芬坎蒂尼公司设计建造，船东为加拿大Quebec Traversiers公司，是一艘有针对性的、专门设计的LNG动力渡船，也是意大利建造的首艘LNG动力渡船，同时还是第一艘在北美运营的LNG动力渡船。该船采用了先进的技术以满足高能效、低排放要求，可显著降低二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和硫化物（SOx）的排放，芬坎蒂尼称其是“真正的技术综合体”。“F.A.Gauthier”号凭借这一亮点被选为《Significant Ships of 2014》中的经典船型。

“F.A.Gauthier”号

该16200 GT级客渡船长133.2米，型宽22.4米，至主甲板深8米，设计吃水5.57 米，排水量10080 吨，可搭载800名乘客和180辆小汽车。船上安装有一套类似现代邮轮的综合电力推进系统，其中包括4台既可使用LNG燃料、也可使用船用柴油的瓦锡兰12V34DF型双燃料发动机，单机功率5220 千瓦；2台GE公司3150V三相异步电动机，单机输出功率7000 千瓦，驱动2套对转螺旋桨。此外船上还配有横向推力器，提升其操纵性能；船首和船尾均配置有复杂且宽大的跳板和舱门，从而可以快速地上下客、车。船上的整套推进系统满足所有排放控制区（ECA）的环保要求，包括波罗的海、北海、加勒比海等。同时，该船还拥有1A冰级符号，为1AS推进等级，这就意味着其能在圣劳伦斯湾等环境恶劣的水域运营。

“Texelstroom”号超环保双头车客渡船

“Texelstroom”号是世界首批混合动力车客渡船中的一员，也被誉为新一代渡船。该船由西班牙LaNaval船厂建造，2016年6月交付给荷兰船东Royal TESO公司，当时被称为“标志着渡船运输业在减排方面进入新的代”。

“Texelstroom”号长135.4 米，可运载1750名乘客和350 辆汽车，服务航线为荷兰赫尔德港与太克斯岛之间，单程约20分钟，每小时一班。该船的一大亮点就是能源系统非常灵活：船上共有4台主机，其中2台为柴油机，转速750 转/分 时功率为2000 千万，另外2台为Anglo Belgian公司提供的可使用压缩天然气（CNG）或柴油的中速双燃料发动机。该型双燃料发动机拥有灵活的燃料系统，可燃烧低热值和点火性不稳的气体。之所以不用LNG燃料是因为当地基础设施的匮乏，而且其服务港口附近就有CNG加注站。

此外，该船顶部还设有700 平方米的太阳能板，所产生的电能将储存于Corvus Energy公司AT 6500 48V锂离子电池中，最多可储存1.6 兆瓦时（MWh）电能，并由一套先进的能源管理系统负责管理。在船上用电高峰期间，这些存储的电能将被用于推进或其他消耗电能的地方。

在正常运营期间，该船将只有1台双燃料发动机工作，电池仅在用电高峰期使用。在紧急情况时，柴油机将被启用以提供额外的功率和航速。若有必要，该船还可仅依靠电池提供动力。

全球最大混合动力客滚船“Color Hybrid”号

2017年2月，挪威渡船运营商Color Line与挪威乌斯坦船厂签订了一份合同，将建造1艘世界上最大的插电式混合动力客滚船“ColorHybrid”号，计划2019年5月完工，2020年1月正式投入运营，航线为挪威桑讷菲尤尔和瑞典斯特伦斯塔德之间。该船尽管还未完工，却已凭借其优异的动力系统和环保性能，在2017年挪威海事展上斩获了“下一代创新船舶奖”。

“Color Hybrid”号的设计公司为乌斯坦的合作伙伴Fosen公司。船长160米，宽27.1米，总吨在30000吨左右，载重量约3200吨，可搭载430—500辆汽车和2000名乘客，尾部设有一跳板，淡水舱舱容为450立方米，压载水舱舱容为1500立方米。

该船将使用插电式混合动力，在进出港口时使用电池供电，电池通过电缆和岸上绿色电桩充电，也可通过船上发动机充电。电池组将提供约5MWh的电量，这就意味着该船仅使用电池也能以高达12kn的航速航行60分钟。乌斯坦称，“Color Hybrid”号能够完全依靠电池出入通往桑讷菲尤尔的峡湾，从而减少甚至消除温室气体或氮硫排放污染。

船上的主机采用罗尔斯·罗伊斯公司的Bergen B33:45L直列式柴油发动机。此外，船上还将安装废热回收系统（WHR）和减噪装置，当该船以低速航行或停泊时，所产生的噪声远低于正常值。

VikingLine公司高能效豪华客滚船

“Texelstroom ”号

2017年6月，芬兰著名客轮公司Viking Line与中国厦船重工签订了一份合同，将建造1艘集LNG动力、风动力为一体的邮轮型豪华客滚船，设计者是知名的客滚船设计公司Deltamarin。尽管该船预计要到2020年3月才能完工交付，但近期已荣获国际权威海事杂志《Marine Money》评选的“2017年度创新项目奖”。作为欧盟海洋高速公路项目的一部分，该船交付后将服务于芬兰-瑞典航线，连接图尔库、奥兰群岛和斯德哥尔摩。

据报道称，该船是目前全球最大的LNG动力客滚船，也是我国迄今承建的最大型双燃料邮轮型客滚船，总吨位达到63543 GT，总长218.55米，宽35米，可载客2800人，船员及服务人员达200人，车道长度1500米，可装载400辆汽车，服务航速22.1kn。该船按照豪华邮轮标准建造，其上层配设豪华酒店、餐厅、商店、娱乐设施等场所，可满足游客不同的休闲娱乐需求。据了解，该船造价超过13亿元人民币，仅设计费就达到8500万元人民币。

该船除了使用LNG燃料外，还将安装两个24米高的Norsepower公司旋筒风帆。该型旋筒风帆是Flettner旋筒的升级版，利用马格努斯效应产生推进力以降低主机的“负担”。Norsepower公司另外还有18米和30米两种版本以应对不同的船体尺度、航速、运行情况。根据第三方数据显示，在合适的风力和航速条件下，旋转风帆可以获得25%的节能效果。该技术已有多个实际应用案例，如在9700 DWT的“Estraden”号滚装船上安装有两个小型旋转风帆，通过NAPA分析，实际可减少6. 1%的燃油消耗。

“薰衣草”号和“杜鹃花”号节能型客滚船

新日本海渡轮公司( Shin Nihonkai)的“杜鹃花”号

日本的客滚船设计和建造实力是有目共睹的，但一直以来却相对“保守”，即很多新船都是一些已有成熟船型的稍作升级和改进，并没有很大的突破和新技术的应用。但随着社会日益增长的需求、愈发激烈的竞争以及旅游潜力的激发，乘客的舒适度、船上服务设施的品种及质量正在人们的强烈关注下不断提升。新日本海渡船公司（Shin Nihonkai）的“薰衣草”号（Lavender）和“杜鹃花”号（Azalea）客滚船就是这一背景下的代表之作。

“薰衣草”号和“杜鹃花”号是2艘姐妹船，由三菱重工建造，分别于2017年2月和6月交付，其服务航线为日本本州西北部的新泻到北海道札幌附近的小樽，全程692千米。这2艘31389 GT的客滚船长197.45米，型宽26.6米，可搭载600名乘客，150辆卡车或拖车加上22辆汽车（或其他同等的车辆组合），服务航速25kn。

新船某些方面的设计和配置确实是沿用了前几代的成果。但无可否认的是，在外形、系统和技术方面却有了不小进步，从而使该级船更适合运营于常年海况不佳的日本海。25节的高航速则提升了运营效率，同时舒适性也更好。

具体来看，首先是船体型线经过精心设计，近乎垂直的船尾使水线长度有所增加，最大限度地提升航行效率。如此一来，就能使船具有良好的耐波性并减小了航行阻力，从而能使其在高海况下保持服务航速。此外，该级船还使用了一些三菱重工自主研发的新节能技术，比如三菱空气润滑系统（MALS）和近距离双螺旋桨系统（Proximity Twin-Screw System）。

MALS的原理是使用电动机驱动专用鼓风机从船底吹出空气， 这些空气被引导至位于船体底部出口处的腔室，一旦离开出口就会立即被船与海水摩擦所产生的剪切力弄成细密的小气泡，就像一层空气毯一样，从而减少航行过程中船体与海水之间产生的摩擦阻力。MALS技术已应用于多种船舶类型，包括散货船，邮轮，重载货船以及渡船，据称可实现净节能4%—7%左右，具体取决于实际应用。

近距离双螺旋桨系统简单来说就是两个采用艉轴架结构的外旋螺旋桨，其叶梢之间的间隙非常小，船舵则位于两个螺旋桨之间，如此一来就能改善螺旋桨负荷并减少气蚀现象。

其他船型

上述所介绍的船型只是众多先进客滚船中的一部分，此外还有其他一些船型未及介绍。比如Deltamarin公司设计、中航威海船厂建造的瑞典Stena公司“Stena E-flexer”级客滚船，该927客、3100米车道的客滚船在设计上特别注意船舶的燃油效率以及货物空间的最大化，主机将采用“燃气预备”（GasReady）型，支持甲醇或LNG作为燃料，符合最新的安全和环保法规。

又如2017年在广船国际下水，由瑞典Gotland Rederi公司订购的“Visborg”号和 “Thjelvar”号客滚船，可搭载1600名乘客，车道长度1750米，航速高达28.5kn，主机采用瓦锡兰公司双燃料发动机，可使用LNG燃料，当时被称为世界上速度最快、性能最优、最节能环保的高端豪华客滚船。此外，广船国际今年还接获了丹麦DFDS公司2艘230米的豪华客滚船订单。该600客、4500米车道的客滚船由Deltamarin公司设计，按照最新的环保标准建造，将配备废气洗涤装置，以尽可能降低燃料消耗和排放。

其他还有如达门公司开发的采用“海斧”（SeaAxe）船首设计，集高速、安全、舒适于一体的5510型高速客滚船；挪威Fjord1公司和TorghattenNord公司旗下多型使用燃料电池的车客渡船；Tallink集团旗下采用双燃料主机、以LNG为燃料的豪华客滚船等多个公司的多种产品。

未来趋势

广船国际为瑞典Gotland Rederi公司建造的双燃料客滚船设计效果图

从上文可以看出，为满足最新的环保规范和标准，尽可能多地减少对环境的影响，这些客滚船可谓是“八仙过海，各显神通”。不过在众多手段之中，采用替代能源很明显是一个大趋势，包括LNG、CNG、甲醇、电池、太阳能、风能等。之所以如此，是因为这些替代能源与船用柴油相比清洁度高得多，一旦使用，提升环保性能的效果立竿见影。

在这些替代能源之中，LNG因其普遍性、高效率、性价比较高而被最多采用。不过需要一提的是，有些客滚船因运营所在区域条件所限，比如陆上LNG基础设施缺乏，需要采取变通措施，因地制宜，比如上文使用CNG的“Texelstroom”号混合动力客滚船。

电池、太阳能、风能等则多是作为辅助动力，这主要是因为，以目前的技术水平，它们不太能支持以服务航速持续性长距离航行。不过，将这些辅助动力与主动力结合在一起，“平均化”地达到节能减排效果的混合动力客滚船也在近几年慢慢出现，如上文介绍的“Color Hybrid”号。

此外，安装废气洗涤装置也是满足最新排放标准要求的一种方法。不过，若使用该设备还需考虑过滤后废液的排放问题，与直接使用替代能源相比有些麻烦，因此此类设备多用于现有船舶的改装。其他节能技术如空泡润滑、节能螺旋桨舵系统、减阻船首等虽然效果相对不太明显，但积少成多，也能起到不可忽视的作用。

除上述设备外，一些短途客滚船已开始采用电池推进系统。不过，因为成本问题，使用该类推进动力的客滚船多是一些政府支持的项目。举例来说，挪威是电池动力客滚船的主要运营国家，因为该国已出台了相关的国家扶持政策。另据报道，在欧盟和瑞典交通管理局的支持下，Stena公司的1500客、550辆汽车客滚船“Stena Jutlandica”号将被分阶段改装，初期采用插电式混合动力，最终将完全由电池提供动力，届时预计需要50 MWh的电池储能以支撑3小时25分钟的行程。Stena公司也将因此成为瑞典首家运营零排放客滚船和码头的渡船运营商。

从设计和建造角度来看，虽然目前我国在客滚船建造领域的实力已经无容置疑，一些世界知名的渡船公司如Stena、DFDS和Viking等都与中国船厂有业务往来，但在设计方面，特别是高端的邮轮型豪华客滚船设计仍依赖国外公司。为此，在这方面我国船舶行业仍需努力。不仅如此，从客滚船入手，也有利于进一步提升我国的豪华邮轮设计建造能力。

此外，从节能环保技术的角度来看，目前无论是国际规则还是国内法规，都对船舶减排提出了很高的要求。国外在客滚船应用节能环保技术方面可谓不遗余力，我国在这方面的研究工作也应与时俱进。国内运营客滚船或车客渡船的地区不在少数，包括长江流域、珠江流域、沿海区域、南海诸岛等，对此可根据不同地区的实际情况因地制宜、因需制宜，选择最适合的环保技术。★

客滚船“STENA GERMANICA III ”号