“冰上丝绸之路”建设背景下北极航线的经济价值——基于船舶排放控制的考虑

王爱虎,徐 沛

(华南理工大学 工商管理学院，广东 广州 510640)

近年来，全球气候变暖导致北极冰层覆盖越来越少，厚度不断变小，海冰数量急剧减少。基于各种气候模型的预测，到21世纪中叶，北极地区夏季将几乎达到无冰的状态，船舶可以实现通过北极进行航运活动[1]。2017年，作为“一带一路”三大主要海上通道之一的“冰上丝绸之路”被正式提出，连通着北美、东亚和西欧的重要海运通道——北极航线(1)从航道位置来看，北极航线包括俄罗斯沿岸的东北航线、经北极点的中央航线和加拿大右岸的西北航线。与我国“冰上丝绸之路”建设范畴相符的是北极东北航线。故本文中的“北极航线”特指连通中欧沿线的“北极东北航线”。开始在国内受到广泛关注，在国际上引起更大的重视。相较于传统的苏伊士运河航线，北极航线的航程缩短，航运时间节省，对航运业具有很大的经济诱惑。原本受自然条件限制而一直未被开发的北极航线在“冰上丝绸之路”建设的背景下迎来了商业化、常态化发展的大机遇。实际上，自2013年起就不断有船舶实现北极通航。中远海运集团作为中国最早开展极地商业航行的企业，已经完成了多艘船舶在北极的商业试航。在北极航线可能实现商业化运营的背景下，世界航运巨头马士基公司也在2018年派出集装箱货轮挺进北极航线[2]。在“冰上丝绸之路”建设的助推下，北极航线常态化和商业化的趋势已经势不可挡。

然而，开发北极航线也引起了大家对北极生态环境的担忧。北极生态环境脆弱，而海运在各种运输方式中属于高污染类型，航运活动势必对北极地区的生态环境产生深刻影响。北极航线的开发一方面产生了经济效益，另一方面也带来了船舶漏油、废弃物排放污染和二氧化碳排放污染等问题，对北极的生态环境产生威胁[3-4]。因此，在追求北极航线的经济效益的同时，须尽可能降低船舶通航对环境造成的负面影响。

一、文献综述

关于北极航线的研究从20世纪90年代开始逐渐增多，成果主要来自环北极国家，研究内容大多集中在对北极气候变化和地缘政治分析，而对商业通航可行性的研究相对较少。 Hong[5]从政治、法律、经济和环境等方面分析了北极冰层减少对中国海洋运输业发展的影响，认为北极航线为中国海运业带来了机遇。而 Farré等[6]则在考虑管辖权争议、水文、港口限制、恶劣天气条件、昂贵的船舶造价和运营成本等挑战之后，认为现有研究夸大了北极航线的潜力。两者对北极航线的发展前景持不同态度，但都缺少量化模型的支持。

在使用定量分析的研究中，高世龙等[7]对北极航线的经济评析中没有指定明确的船舶类型， Schyen等[8]、吴娟等[9]和 Theocharis等[10]分别以散货运输、液化天然气运输和石油运输为研究对象，分析北极航线的商业通航可行性。虽然这些研究都针对非集装箱货物展开，但更多的研究是以集装箱运输为研究对象。 Verny等[11]测算了上海港到汉堡港分别经过北极航线、苏伊士运河和西伯利亚铁路的集装箱运输成本，认为与北极航线竞争的不是苏伊士运河航线而是西伯利亚铁路。 Lasserre[12]在分析1991—2013年的26篇相关文献的基础上，选取上海港到鹿特丹港和横滨港到鹿特丹港两对起讫点进行成本分析，指出舱位利用率是影响北极航线经济潜力的关键因素，过境费是限制北极航线营利的主要因素。 Liu等[13]着重探讨了北极航线的经济潜力，对集装箱船的全年运输进行了成本效益分析，并设置了不同的方案以全面了解北极航线与苏伊士运河航线竞争的可能性。Zheng Wan[14]等从中远集团的角度选取上海港到鹿特丹港之间的集装箱运输，针对四种情景进行了成本效益分析，并且测算了使用北极航线的碳排放。此外，王杰等[15]从航线里程、船舶成本两方面比较了中欧航线与北极航线的经济性。刘益迎等[16]通过文献梳理确定经济性分析的参数，然后测算了北极东北航线与苏伊士运河航线的必要运费率和利润。总体而言，关于北极航线是否具有优势这一问题仍然存在争议。 Theocharis等[17]通过收集整理关于北极航线的经济或环境评估的研究文献，发现不同文章测算北极航线经济性的结果是不一致的。而且，这些研究脱离了北极航线的发展背景，没有考虑到“冰上丝绸之路”建设对北极航线开发的影响。而李振福[18]认为“冰上丝绸之路”建设与北极航线开发存在关联性，并强调了其对北极航线有积极作用。同时，绝大多数研究都没有考虑船舶排放控制的事实，而随着全球关于船舶废气排放的规定越来越严，船舶排放已经成为航运公司无法回避的问题，因此在对北极航线进行经济分析时必须要满足排放控制的规定。

综上所述，现有的文献对北极航线是否具备经济价值尚无定论，且缺乏对“冰上丝绸之路”建设背景和船舶排放控制事实的考虑。鉴于此，本文刻画出典型的北极通航活动情景，基于船舶排放控制要求将船舶在北极航线上的成本和收益构成分解，利用成本效益分析法比较集装箱船在北极航线和传统的苏伊士运河航线的运输成本和运输利润，分析北极航线目前的经济价值，并探究在“冰上丝绸之路”建设影响下部分参数的变动对北极航线经济价值的影响。通过本文的研究，一方面可以得到在控制船舶排放的基础上，北极航线目前的经济价值所在以及新时期借助“冰上丝绸之路”建设的经济价值潜力；另一方面能够帮助明确未来促进北极航线开发和中欧贸易繁荣的发力点，对借助“冰上丝绸之路”建设促进北极航线开发提供理论支持。

二、北极航线的机遇与挑战

(一)“冰上丝绸之路”助力北极航线开发

北极航线是穿过北极圈的连通太平洋和大西洋，连接北美、东亚和西欧三大经济中心的海运航线。与传统的苏伊士运河航线相比，北极航线的航程有明显的缩短，能够节省航运时间，有助于降低燃料成本，增加中欧航次，这些优势已经得到各界的广泛认同。但因为高纬度位置和较短的开发时间，北极航线尚未成熟，也存在着一些局限。

自然条件方面，首先，虽然北极航线上大部分海峡的水深超过20米，但也有一些海峡的海水较浅，比如圣尼科娃海峡的水深只有13米，因为吃水约束，通航船舶的大小也受到限制；其次，北极的低温对船舶的船体也提出了更高的要求，只能允许1B级以上的冰级加强船通航[19]；最后，北极常年弥漫着的海雾使得船舶的航速低于在传统航线上的航速，在冰区水域的航行速度更将低于15节[12]。管理方面，目前北极航线主要由俄罗斯联邦北方海管理局(The Northen Sea Route Administration，NSRA)进行管理，同时也涉及国际海事组织和北极理事会等多个组织。根据俄罗斯联邦北方海管理局对俄罗斯北方海的管理，北极航线被划分为7个区域，从西到东分别是喀拉海西南部和东北部、拉普捷夫海西南部和东北部、东西伯利亚海西南部和东北部、楚科奇海。船舶通过每个区域前，需要提出过境申请，经过NSRA审核后才能通航。此外，NSRA也提供破冰引航和天气预报等服务。基础设施方面，由于北极航线沿线的港口数量较少，能够支持大型船舶和集装箱船停靠的码头不多，港口建设相对于传统航线不够完善，因此还受到对货源稳定性和靠港停泊便利性的质疑。

“冰上丝绸之路”建设是针对开发和建设北极航线而提出来的，两者具有相互渗透融合的特点。狭义的“冰上丝绸之路”是指中俄之间合作开发以俄罗斯北方海航道为核心区域的重点建设项目；广义上的“冰上丝绸之路”覆盖更加广阔的范围，包括北极航线和与北极航线有潜在利益关系的国家和地区[18]。“冰上丝绸之路”建设的合作范围相当广泛，不仅是对航运交通领域的开发，而且延伸到港口基础设施、能源开采和贸易、通航保障、极地科考、文化交流等各个领域，因此，“冰上丝绸之路”建设的提出将有助于解决北极航线面临的问题。

2017年7月，中俄提出要开展北极航道合作，共同打造“冰上丝绸之路”。在此倡议下，北极国家纷纷加入“冰上丝绸之路”建设中，在北极航运、能源合作和极地科考等主要领域开展了多边合作。2018年中俄双边贸易额有了历史性突破，农产品贸易更加活跃，借助各个国际合作项目，航运货源将得到保障。在基础设施方面，根据《中俄在俄罗斯远东地区合作发展规划(2018—2024年)》，俄罗斯北方海航道沿线的港口码头现代化改造和建设逐年加强，允许更多船舶进入北极试航，沿线的基础设施建设将不再制约北极航线发展。随着国际合作的不断深入，“冰上丝绸之路”建设为助力北极航线发展提供了重要动力。

(二)日渐严格的船舶排放控制

由于北极地区常年被冰层积雪覆盖，生态系统相对脆弱，北极海域的生态承受能力也较低，而海运活动产生的废气污染问题十分严峻，因此需要对通航北极海域的船舶进行严格的排放控制。为防止船舶造成海洋和大气污染(包括两极地区)，国际海事组织(IMO)发布了《国际防止船舶造成污染公约》(MARPOL)和《极地水域船舶国际规则》等规章。虽然目前这些规章对北极水域航行的船舶管制还不够规范和严格，但仍在不断地改进中。此外，各北极国家对北极水域的航运也有严格的管理，以控制北极通航对北极环境的负面影响[18]。

2008年修正的《国际防止船舶造成污染公约》规定对船舶排放实行分阶段控制，旨在防止发生海洋和沿海环境污染，将有害排放消除或者降至最低限度。其中，《国际防止船舶造成污染公约》附件6是全球通用的限制排放法规，对船舶尾气中的硫化物排放做出了严格的规定。同时，公约还在特定区域设立了排放控制区，目前已经设立的排放控制区有：波罗的海区域、北海区域、北美区域和美国加勒比区域。IMO对船舶排放的控制包括两个范围：排放控制区和全球范围，如图1所示。在硫排放控制区内，2010年7月1日以前的硫排放控制只要求在1.5%以内，2010年7月1日后要求升高到1%，自2015年1月1日后控制更加严格，排放控制要求在0.1%以下。而在全球范围内，2012年1月1日以前的硫排放仅要求控制在4.5%以内，之后的要求是硫排放应不超过3.5%。但随着排放控制不断深入，自2020年1月1日起，全球船舶排放将迎来最严的管控，不仅在排放控制区内的硫排放必须低于0.1%，全球范围内的硫排放也不能够高于0.5%，对船舶控制硫排放提出了更高的要求，通航北极的船舶也将迎来更严峻的挑战。

图1 国防海事组织关于船用燃料硫含量的规定资料来源：THUY C V, JEROME R, THOMAS R, et al. Global impacts of recent IMO regulations on marine fuel oil refining processes and ship emissions[J].Transportation research part D, 2019, 70:123-134.

为推进航运业的绿色发展，促进船舶的节能减排，我国也响应国际标准，依据《中华人民共和国大气污染防治法》，交通运输部在2015年12月发布了《珠三角、长三角、环渤海(京津冀)水域船舶排放控制区实施方案》(以下简称《方案》)，在覆盖我国主要港口的部分水域设置了三个排放控制区，并对相关区域内的船舶硫排放进行控制。2016—2019年，《方案》规定的排放控制范围逐渐从部分港口扩展到排放控制区的所有船舶，所有进出我国相应水域的船舶都必须严格遵守。2018年11月，交通运输部在此前的基础上发出《船舶大气污染物排放控制区实施方案》，将排放控制区的范围进一步扩大到沿海控制区和内河控制区，增加了海南水域和包括长江干线、西江干线的通航水域。自2020年1月1日起，船舶在相关区域内的硫排放不得大于0.1%，在范围和程度上的要求都更加严格。这意味着排放不达标的船舶将无法在我国水域顺利开展航运业务，从而使得越来越多的船运企业更加重视排放控制对航运活动的影响。

三、北极航线的准入标准

(一)船舶冰级与通航窗口

北极航线的特殊航行环境对通航船舶的冰级和窗口提出了特殊要求。与普通船不同，冰级船是可以在一定冰情下航行的船舶，冰级越高，能够应对的冰情越复杂。同时冰级船舶的造价更高，因为在设计上有更高的要求，如船体需要更加坚固以抵抗极地冰层，机器设备等也需要能够在极地低温下保持功能。在NSRA规定的北方海航行规则中对通航北极航线的船舶冰级做出了明确规定。按照北极航线的冰层变化的季节性和冰层条件的轻重情况(H——重度，M——中度，L——轻度)，NSRA的船舶准入标准如表1所示。根据准入标准，不论航行的窗口期和冰情的复杂程度，普通船都无法在北极海域独立通航；低级的冰级船在冰情较轻时的夏秋季节可以独立通航，但在冰情严重的春冬季节无法独立航行；只有高级的冰级船可以应对大部分的冰情，几乎实现全年独立通航。

表1 各类船舶的准入标准

续上表

(二)船舶排放达标

为了尽可能降低船舶航运对北极环境的负面影响，通航的船舶必须严格控制废气物排放。而要达到低污染排放，航运公司可以采取的减排措施主要有两种：混合使用清洁燃料和安装废气洗涤器。混合使用清洁燃料是指在排放控制区内使用价格高昂但硫排放更低的海洋汽油(marine gas oil, MGO)作为燃料，而在没有排放规定的区域内继续使用价格更低的中级燃油(intermediate fuel oil, IFO)。安装废气洗涤器是为了对船舶排放出来的废气进行处理以降低污染排放，船舶航行的全程都可以使用价格低廉的IFO燃油，而不用转换燃料。随着全球对环境保护的重视程度越来越深，清洁燃料与普通船舶燃料之间的价格差也越来越大，对于燃油消耗量大的船舶而言，安装废气洗涤器的成本比使用清洁燃料的成本要更低。

因此，自IMO提出限排规定以来，虽然初期有部分船舶选择使用清洁燃料作为应对方案，但随着限排范围的不断扩大，船舶安装废气洗涤器变得越来越经济，成为应对减排长期有效的方法。 Jiang[20]比较了船舶安装废气洗涤器和使用清洁燃料的成本和利润，发现对于船龄比较长的集装箱船，安装废弃洗涤器更有利。克拉克森航运数据推测(2)参见：http://www.eworldship.com/html/2019/ManufacturingMarket_0710/150904.html。，到2020年IMO限硫规定生效时，全球12%的船舶运力将安装脱硫设备，已经远远超过了选择配备清洁燃料作为解决方案的船舶数量。安装废弃洗涤器已经成为航运公司应对排放控制的主要方案，废气洗涤器的安装成本也逐渐成为航运公司的一项必要支出。

(三)船舶通航的典型情景

根据2015—2019年NSRA统计的船舶通航申请信息，船舶通航的窗口期主要集中在夏秋季节，6月和7月为通航的高峰期，而春冬季节的通航船舶数量相对很少，详情如图2所示。从船舶冰级来看，最常见的3种冰级是Arc5、Arc4和Ice1，大部分船舶的抗冰等级处在中下水平，如图3所示。这是因为大部分船舶通航北极的时段都选在冰情较轻的夏秋季节，因此冰级较低的船舶就可以达到准入标准，顺利通航。

图2 2015—2019年北极航线上船舶过境的时段分布

图3 2015—2019年北极航线上过境船舶的冰级分布

综合考虑北极航线的准入标准和实际通行状况，设定典型的北极航线通航情景，即：船舶在北极航线的时间窗为4月1日至10月1日(6个月)，共184天的航行时间，船舶的冰级为Arc5。选定中国上海港和荷兰鹿特丹港为航行路线的起讫点，根据McDistance软件的测算，环行北极航线的航程为15 735.8海里，其中冰区水域为6 086海里。集装箱船参考中远集装箱船“COSCO OSAKA”号，装载量为4 506 TEU(3)1TEU为1标准集装箱。，船宽为32.25米，吃水约12米。船舶在北极正常水域的平均航速为18节，冰区水域的平均航速为14节[17]。同时，本文以中欧之间的集装箱运输为例，沿途的港口停靠仅视为物资补给，暂不考虑过境运输的货物装卸，因此在北极航线上停靠2个港口。根据联合国贸易和发展会议(UNCTAD)公布的2018年海运回顾，集装箱船的平均在港作业时间为0.92天(4)参见：https://unctad.org/en/pages/PublicationWebflyer.aspx?publicationid=2245。。

与传统运河航线相比，集装箱船在北极航线上的航行信息如表2所示。集装箱船在北极航线上往返一次的航行总时间为42.29天，窗口期内可以航行4.35次；在传统航线上往返一次的航行总时间为49.76天，窗口期内可以航行3.70次。北极航线比传统航线缩短了5 501.6海里的航程，节省了7.47天的航行时间，增加了0.65个航次。在这些方面，北极航线确实比传统航线具备更大的优势，但这些优势能否转化为经济价值，需要进一步的成本收益分析。

表2 北极航线与传统航线的环行信息

四、北极航运的成本收益分析

(一)北极航运的成本构成

依据费用产生的结构分类，船舶航运成本包括资金成本、经营成本和航次成本三个部分。其中，资金成本和经营成本与航行次数无关，是即使船舶闲置也要支付的固定成本；航次成本是与船舶航行次数有关的可变成本，随着航次增加，航次成本也随之成比例增加。

资金成本的主要组成部分是船体造价摊销到每个时期的费用。一般来说，普通集装箱船的造价与装载量成比例，每TEU成本11 000美元，冰级船的造价要贵20%。此外，由于要符合排放控制的要求，还要加入船舶安装废气洗涤器的费用。洗涤器的费用与船舶的主机功率有关，平均价格为135美元/千瓦[21]。集装箱船的寿命一般为25年，安全起见，假设旧船尽量不参与高风险航运活动，在本文中设为20年，按照平均年限摊销法计算得到6个月的资金成本。

经营成本主要包括船员工资、船舶维护费和船舶保险费用。本文沿用Zheng Wan[14]文章中COSCO的数据，每个月为20名船员支付11.3万美元的工资，并给北极航线上的船员额外支付10%的补贴。船舶维护费占船舶造价(船体造价与洗涤器的总价值)的2‰，冰级船额外增加20%的支出。海上航运需要的保险主要是指船壳保险和保赔保险两种，其中船壳保险占船舶造价的1.4%，保赔保险占船舶造价的1.7%，同时由于北极航线航行风险较高，需要额外支付50%的保险费。

单次的航次成本主要包括港口使用费、过境费和燃油费。沿用COSCO的数据，平均须支付给每个港口1.5万美元的港口使费，不包括货物装卸和处理费。过境费通过俄罗斯北方海管理局提供的官方计算器(5)俄罗斯北方海管理局提供的官方计算器，见网址：http://nsra.ru/en/ledokolnaya_i_ledovaya_lotsmanskaya_provodka/raschet_stoimosti_ledokolnoy_provodki_v_akvatorii_smp.html。计算得到，其收费依据是申报船舶的总吨位、航行时期和需要破冰引航的区域个数。夏秋季时，北极航线的冰区较小，因此设定需要破冰引航服务的区域为5个。如表3所示，燃油费与船舶的燃油消耗率、航行时间和燃油价格有关。其中，燃油消耗量受到船舶大小和航速的影响[20]，同时冰级船的燃油消耗率增加30%，船舶在港停留时的平均消耗率为10吨/天。燃油价格取2019年7月鹿特丹港和新加坡港的IFO380平均价格，根据bunker price公开的数据，燃油价格为418.8美元/吨。

表3 北极航线和传统航线单次环行的燃油消耗

(二)北极航运的收益构成

航运公司为托运人提供集装箱航运服务，托运人支付相应的费用即航运公司获得的航运收入。在一定时期内，影响企业航运收入的主要因素有该时期内的集装箱运价、舱位利用率和航行的次数。

集装箱运输一般以单个的集装箱作为收费单位，不同航线上收取的运费不同。本文选取的集装箱运价参考上海航运运价交易所统计的2018年上海出口集装箱欧洲线交收结算价，取平均值。受中国和欧洲贸易不平衡的影响，中欧之间的集装箱船在运输货物时的往返舱位利用率不同。从中国运往欧洲的舱位利用率可超90%，但从欧洲运回中国的舱位利用率比较低，大约在60%的水平。舱位利用率决定了集装箱船往返一次承运的集装箱数量，从而影响了航运公司单次环行的收入。环行航次在表2中已经算出。

(三) 北极航线的经济价值

为了分析北极航线的经济价值，将其与同样情景下船舶经传统航线通航的经济成本收益相比较，结果如表4所示。

表4 北极航线和传统航线的经济成本与收益

从总体上看，北极航线的运输成本1 229.6万美元(其中，资金成本占13.19%，经营成本占31.87%，航次成本占54.94%)，运输收益2 240.8万美元，运输利润为1 011.2万美元。传统航线的运输成本1 043.6万美元(其中，资金成本占12.96%，经营成本占23.59%，航次成本占63.45%)，运输收益2 042.2万美元，运输利润998.6万美元。对比两条航线，北极航线的运输成本更高，运输收益也更大，因此运输利润仍然比传统航线多。同时，两条航线上废气洗涤器的占比都比较小，对航线经济价值的影响不大，但能对减少废气排放起到重要作用。

一方面，比较两条航线上的成本结构，经营成本和航次成本的占比存在明显的差异。所有成本因素中占比最高的四项为：燃油费、保险费、船体造价和过境费，这四项支出占总运输成本的比重在90%左右，对总运输成本的影响很大。其中，两条航线的船舶造价和保险费的大小关系与总运输成本的大小关系一致，但北极航线的燃油费占比(35.9%)远小于传统航线的燃油费占比(53.3%)，说明北极航线的航程缩短对于节省燃油费起到了很大的作用。但同时北极航线的过境费占比(17.9%)很大，与传统航线相比尤为高昂。因此总体来看，北极航线节省的燃油费不足以抵消高昂的过境费，以至于北极航线的运输成本不能有效降低。另一方面，比较两条航线上的收益结构，在运价相同的情况下，北极航线的舱位利用率较低，但由于相同时间窗内可以航行的次数增加，总运量反而更大，因此能够实现更高的运输收益。得益于更多的航次，北极航线的运输收益超过运输成本，从而能够获得比传统航线更多的运输利润。

五、灵敏度分析

通过对影响北极航线航运成本和收益的一些因素进行调整，可以得到航运成本、收益和利润对各个因素变化的不同反应程度，从而预测出北极航线集装箱运输的经济价值受“冰上丝绸之路”建设和船舶排放控制影响的程度。

在进行灵敏度分析之前，先根据“冰上丝绸之路”建设和船舶排放控制规定对各个因素未来的变化趋势做出合理的定性预判。在影响运输成本的因素中，燃油费的占比最大，而燃油价格是决定燃油费的主要因素，油价的上下波动会同时对北极航线和传统航线的运输成本产生影响。受船舶排放控制越来越严格的影响，低硫燃油的价格会有上升的趋势，但普通燃油的价格波动仍然受到燃油市场的控制，因此灵敏度分析同时考虑油价的上涨和下跌。资金成本视为固定成本，通常难以调整，故不做分析。北极航线的过境费是通过俄罗斯北方海管理局的官方计算器获取，但其提供的数值仅作为收费参考，具体支付的过境费可以经过双方协商决定[12]，且随着“冰上丝绸之路”建设的深化，北极航线的开放度将扩大，因此认为北极航线的过境费有下降的可能，传统航线的过境费不做调整。同时，在“冰上丝绸之路”建设的推动下，北极航线逐渐开发成熟，沿线的基础设施和极地航行技术不断提升，需要支付的保险费也将呈下降趋势，传统航线的保险费不做调整。

在影响运输收益的因素中，中欧之间的舱位利用率变化范围不大，因为舱位利用率低于某个值将使得两条航线都无利可图，同时舱位利用率也不会超过100%，因此本文不对舱位利用率进行灵敏度分析。相比舱位利用率，集装箱运价对北极航线的航运收益和利润的影响作用更大。集装箱运价在不同的航线上有不同的收费，为了弥补航运成本，北极航线的运价可能会提高。基于这些预判，得到北极航线与传统航线利润差的灵敏度分析如表5所示。

表5 北极航线与传统航线利润差的灵敏度分析

通过对典型船舶在可航行窗口期内航行情景的测算，分析其敏感性如下：

燃油价格与船舶的运输成本正相关，与运输利润负相关。当燃油价格上涨30%，达到544.44美元/吨的水平时，北极航线将比传统航线的运输利润高出49.2美元；当燃油价格降低30%，只有293.16美元/吨时，北极航线将比传统航线的运输利润减少19.6万美元。当燃油价格处于335.04～376.92美元/吨区间的某个值时，对于集装箱船而言，选择北极航线或传统航线的运输利润是没有区别的。普通燃油价格的变动仍然由燃油市场的供需关系决定，航运公司只能被动接受。在这种情况下，燃油价格作为外部因素，航运公司要追求利润最大化，一般有两种选择：选择航程更短的航线或者降低航速，以尽可能地减少船舶耗油量。因此，当燃油价格上升时，北极航线的经济价值会逐渐展现出来。但当燃油价格处于较低的水平时，北极航线的这一经济性将被其他高昂的成本支付所侵蚀，导致其运输利润不如传统航线。

过境费下降使集装箱船的运输成本减少，运输利润增加。当北极航线的过境费下降60%时，北极航线与传统航线之间的运输利润差将从12.6万美元增加到147.0万美元，涨幅达到1 066.7%。北极航线的过境费由俄罗斯北方海管理局收取，长远来看，随着“冰上丝绸之路”建设的进程加深，各方合作增加，更低的过境费能够吸引更多的船舶选择北极航线。因此，对于航运公司和管理局而言，下调北极航线的过境费将是激发北极航线的经济价值和增加企业经济效益的双赢的策略。

保险费下降同样使运输成本下降，运输利润增加。当北极航线的保险费下降60%时，北极航线与传统航线之间的运输利润差从12.6万美元增加到195.8万美元，涨幅为1 493.97%。保险费由航运公司与保险公司协商确定，通常与船舶的类型、船龄、作业区域等因素有关，很大程度上由现实的航运条件所决定。并且随着北极航线通航的常态化，航运公司的航运经验越丰富、议价能力越强，越有可能压低需要支付的保险费，因此航运公司有要求降低保险费的能动性。同时，比较过境费和保险费，可以发现：两种费用降低同样比例，保险费的降低能够带来更明显的运输利润增加，更大程度地拉开与传统航线的运输利润差。因此，航运公司主动压低保险费将比依靠俄罗斯北方海管理局调低过境费更加重要。

以现有集装箱运价为基础，提高北极航线的集装箱运价，意味着北极航线与传统航线的运价之间会产生差距。北极航线集装箱运价的上涨对增加北极航线的经济价值具有重要意义。对于托运人而言，若不考虑货损风险等其他因素的影响，当北极航线与传统航线需支付一样的运价时，显然航运时间更短的北极航线将更受欢迎。这意味着即使北极航线与传统航线之间存在运价的价格差，北极航线也会因为航时更短的优势而仍然保有一定的竞争力。因此航运公司可以在确保货源的情况下，适当提高北极航线上的集装箱运价以弥补集装箱船在北极航线上航行的高运输成本(只要两者的价格差低于托运人对时间价值的估计都是有利可图的)，从而获得更高的运输利润。从灵敏度分析可以看到，当集装箱运价仅仅提高10%时，北极航线与传统航线的利润差就扩大到了238.9万美元，涨幅达到1 514.19%。相较于前面对成本影响因素的变化，运输利润对集装箱运价的变化最为敏感，因此提高北极航线的集装箱运价是提高北极航线经济价值最有效的方法，集装箱运价的提升空间是北极航线经济价值的重要体现。

六、结论和启示

随着北极气温的持续升高，北极航线全面开通的可能性越来越大，这引起了全球各界的极大关注。“冰上丝绸之路”建设有助于推动北极航线的开发，然而考虑到航运活动对环境的负面影响，全球船舶都必须遵守严格的排放控制，因此进入北极航线的船舶须满足抗冰等级达标、通航时间适宜、排放达标的准入要求。在此背景下，本文刻画出船舶通航北极的典型情景，利用成本收益法对北极通航的成本和收益进行分解，通过比较北极航线与传统航线之间的航运成本与航运利润，分析出北极航线目前的经济价值来源：高昂的燃油价格下能够节省大部分燃油成本，同时航程缩短使航次增加带来较多的运输收益。相比传统航线，北极航线的运输利润更大。但北极航线过境费用较多，导致两条航线上的利润差距不大。因此，北极航线的经济价值只有微弱的优势。

最后分析“冰上丝绸之路”建设和船舶排放控制对航运活动主要经济参数的影响，针对将来燃油价格波动、过境费下降、保险费下降和北极航线上集装箱运价上涨的趋势，探讨了北极航线的经济价值在未来相应的变化情况：第一，安装废气洗涤器是未来船舶应对排放控制的主要措施，尽管清洁燃油的价格将上涨，但普通燃油的价格仍会根据供需产生波动，因此燃油价格水平较低时选择北极航线是不利的；第二，“冰上丝绸之路”建设推动北极地区的合作，有利于促进北极过境费的下调，未来北极航线的经济价值将被激发，在低过境费时选择北极通航对管理局和航运公司是双赢的；第三，随着北极航线的常态化，北极通航风险降低，保险费下降成为可能，此时航运公司应该选择北极航线；第四，北极航线有更短的航程，其节省的航行时间意味着拥有更高的提升运价的空间，集装箱运价较高时北极航线的经济优势更加突出。

就现阶段而言，与传统航线相比，北极航线的经济价值优势还不够凸显，虽然船舶排放控制的硬标准越来越严格，但也不能忽视北极航线在“冰上丝绸之路”建设推动下进一步得到开发的经济价值潜力。从航运公司的微观层面看，在北极过境费和保险费存在降低的可能性时，把握燃油价格上涨和集装箱运价上调的时机，发展北极航线将是一个新机遇，否则进入北极航线是不理智的。从全球发展的宏观层面看，“冰上丝绸之路”建设大背景下要更好地促进北极航线开发和中欧贸易繁荣，还需要北极通航利益相关方的多方协作，采取一些积极的改进措施以增强北极航线经济价值。一方面，以降低航运成本为目标的措施主要有两种：①通过谈判和协商以降低北极航线的过境费，其中涉及的利益方有全球各大航运公司、俄罗斯北方海管理局和各破冰引航服务提供商。②通过提高极地航行技术和积累极地航行经验等各种方式以降低通航的费用，其中涉及各航运公司的业务能力、议价能力以及其与保险公司之间的博弈与合作。另一方面，相对于降低航运成本，要提高北极航线的经济价值，最直接有效的措施是通过提高北极航线上集装箱运价以获取更高的运输利润。这意味着北极航线的经济价值与北极航线的运价息息相关，而不同的承运公司的集装箱运价不同，未来应该积极制定合适的定价策略来保证航线上的运输利润。

通过本文的分析，新时期北极航线的经济价值已经得到明确，但对北极航线的研究还需要继续深入。以本文为基础，未来的研究方向可以结合多因素进行拓展。北极通航是一个复杂的问题，其中涉及多方的合作与博弈，因此还应研究相关利益方的合作关系及其稳定性对北极通航的影响。考虑到航线集装箱定价的复杂性，未来也可以从各相关利益方的关系入手，对北极航线上的定价问题进行研究。此外，随着全球化进程加深，世界运输链条上的风险会对全程各节点产生影响，因此也可以结合风险控制对北极航线展开研究。