最新環保節能型汽車運輸船

秦 琦

近幾年，航運界和造船界推出各種類型的環保節能船舶，汽車運輸船作為一種特殊的船型，也在船東和船廠的努力下出現了一些具有環保節能特點的船型。

“City of Rottedam”號純汽車卡車運輸船

“City of Rottedam”號是日本旭洋船廠為船東Picer Marine S.A公司設計和建造的一艘環保節能型純汽車卡車運輸船（PCTC），該船于2011年交付。

該船總長139.98米，型寬22.4米，結構吃水6.5米，結構載重量4713t，服務航速16.9節，壓載水5016m3，主機采用1臺MAN B&W 7L42MC Mk-6型柴油機，輸出功率為6965kW（轉速176r/m）。推進器分別為1個直徑為4.2米的定距螺旋槳，1個1300kW的船首推進器。

該船的主要特點是設計有半球形船首（SSS船首），應用在水線上方的船首區域，內設有駕駛室，最上層甲板的兩側各設有一個球形肩部。這種類似于排氣風扇的船體結構，可以減少約50%的阻力，降低油耗和氣體排放量，如果以一年75%的運營率在北太平洋水域平均海洋氣候條件下運營，每年約可節省油耗800t，減少約2500t的CO2排放量。

據了解，旭洋船廠于2007年初開始研發該型創新的空氣動力學船型，旨在降低風阻和提高燃油效率，進而降低運營成本和氣體排放。新設計船型在日本九州大學應用力學研究所進行了風洞試驗，測試了空氣動力性能，結果表明由于首向和其他方向的風向引起的縱向/橫向阻力（空氣阻力）與首搖運動，相比于常規PCTC船形明顯減小。

雖然采用了SSS船首的設計，但“City of Rottedam”號的汽車裝載能力與同尺度的常規PCTC相同。采用了計算力學開發了水線以下的船型，模型試驗表明可以達到經濟性的燃油效率和船尾的低振動?；诖昂絽^的考慮，該船沿水線處的構件和螺旋槳基于1A冰級要求進行了加強。

汽車出入口位于第4層甲板，依靠液壓操作尾部坡道門和尾部斜坡門?！癈ity of Rottedam”號船體內設有9層固定式汽車甲板，可以裝載2057輛車輛，通過內部的固定式坡道進行布置，采取盡量少的支柱設計，以提高汽車轉運和儲存效率。

“Tnsberg”號車輛運輸船

“Tnsberg”號是日本三菱重工為挪威Wilhelmsen航運公司設計和建造的Mark V級超大型汽車運輸船，2011年3月交付，它是6艘訂單中的首艘。

該船的一大特色是節省燃料，比之前其他級別可以節省15%～22%的燃油，這主要是因為優化了船型并采用了大量節能措施，比如采用流線型舵設計和鴨型尾翼。機艙配有一臺渦輪發電機，可以利用廢熱轉化為電能。船上安裝有一套Unitor壓載水處理系統，可以避免微生物的有害轉移。而且，所有燃油艙均采取了保護措施，以盡量減少擱淺或碰撞所產生的泄油風險。

除了上述環保特點之外，“Tnsberg”號還被認為是客滾船市場最為復雜和最大的船舶之一?？傞L265米，6層固定式和3層升降式汽車甲板的載貨容積達138000m3，其中升降式甲板采用電動絞車進行操作，可以最大程度地提高靈活性和可利用性。第6層和第8層甲板用于裝載汽車，采用膠合板材料以降低重量。第4B層甲板進行了加強，可以裝載稍高和重型貨物，比如牽引車。該船的貨艙還可以運輸大件貨物，比如挖土機、推土機、輪式裝載機和收割機等。

該船總長265米，型寬32.26米，結構吃水12.3米，結構載重量43878t，服務航速20.24節，壓載水15870m3，主 機 采 用1臺20100kW的MAN B&W 7L70ME-C8型柴油機。3個推進器分別為1個轉速為95r/m的定距螺旋槳，1個1850kW的船首推力器，1個1850kW的船尾推力器。

圖3“T nsberg”號車輛運輸船

圖4“T nsberg”號的主要型線圖

船上設有12個尾部坡道，安全工作載荷為505t，允許裝卸重型貨物，主甲板凈高7.1米。露天甲板也可以裝載貨物，甲板以下設有一個坡道。加上該甲板上的載貨空間，Mark V級船比Mark IV級船多5%～7%的容量。如果不包括露天甲板，該船的甲板區域面積為50335m2，其中重型和高貨物的裝載面積為31250m2。

“Tugela”號純汽車卡車運輸船

“Tugela”號是韓國現代重工為Wilhelmsen航運公司設計和建造的一艘PCTC，該船于2011年7月交付，用于在全球范圍內運輸滾裝貨物，包括汽車、重型貨物和高貨物拖車、零單件貨等。

在節能環保方面，該船采取了多項措施。螺旋槳軸線上安裝有可以產生1100kW電能的軸帶發電機，能夠滿足一套發電主機的電能輸出，可以減少發電主機的運行時間，進而減少CO2排放。該船還安裝有1套羅爾斯·羅伊斯的綜合螺旋槳舵系統，可以提高推進效率，節省33%的推進功率。主機和輔機均符合IMO Tier II對NOX排放的極限值要求。主要電力需求設備比如主冷卻海水泵采用一套節能系統進行頻率控制。此外，船上還安裝有Wilhelmsen技術解決方案公司的1套壓載水處理系統。

該船總長229米，型寬32.26米，結構吃水11.3米，總噸72300t，壓載水12700m3，服務航速20.3節，主機采用1臺19040kW的MAN B&W8S60ME-C8型柴油機。兩個推進器分別為1個直徑為7.2米的定距螺旋槳，1個2000kW的船首推進器。

船上共設有13層甲板，可以裝載7900輛汽車，包括凈高較大的升降式甲板5層，并且增加了均布載荷和軸載荷，便于重型貨物的裝載。該船設有2層水密甲板（第5和第8層），1層氣密甲板（第10層），水密性由尾部和舷側坡道保證。第5和第8層甲板的關閉通過一個升降式坡道和蓋板來完成。該船配有1個較寬的船尾坡道，可以提高裝載效率。在船寬32.26米的限制下，該船裝有約2200t的永久性壓載水，可以增加穩性和達到較高的裝載能力。燃油艙采用雙殼結構，以保護其結構和避免漏油。

“Auriga Leader”號汽車運輸船

“Auriga Leader”號是日本三菱重工為新加坡FGL航運公司設計和建造的一艘環保型汽車運輸船，該船于2008年12月交付。

該船被稱為世界上最為環保的汽車運輸船之一，曾榮獲2009年LR全球“年度船舶”大獎。船上安裝有1套40kW的太陽能光伏系統和1套用于主冷卻海水泵的Inverter控制系統，可以減少CO2排放。太陽能光伏系統由日本郵船和新日本石油公司共同研制而成，328塊太陽能板安裝在頂層甲板上，與船舶發電系統相連。Inverter控制系統由三菱重工開發，調節主冷卻海水泵的即時輸出功率以適應實際的熱載荷，能夠明顯減少泵的功率消耗，而一般的主冷卻海水泵是在額定載荷下（基于最大輸出工況）運行。

三菱重工長崎研發中心開發和優化了該船的水下船形和螺旋槳，可以減少燃油消耗。此外，最上層甲板區首部的設計可以減少風阻。

該船采用雙層底結構，可以降低燃油艙漏油風險。主機采用三菱重工7UEC60LS II（P/U）柴油機，配有1套SIP潤滑系統，該主機可以減少燃油和潤滑油消耗，降低NOX排放。

“Auriga Leader”號汽車運輸船總長199.99米，型寬32.26米，結構吃水9.7米，服務航速20.35節，兩個推進器分別為1個轉速為105r/m的定距螺旋槳，1個1350kW的船首推進器。

船上擁有12層車輛甲板，共可裝載6400輛汽車，其中最上層甲板的尾部設有一個車庫甲板，2層升降式汽車甲板可以儲存大型車輛，比如自傾貨車和推土機。該船設計有一個尾坡道和一個位于右舷的船舯坡道，其中尾坡道足以容納最大重量為100t的大型車輛，船舯坡道可以調節至兩層甲板高（第5層和第4層）。第5層和第10層甲板之間通過可調節坡道組成了直接通道，可以提高滾裝貨物轉運的快速性和有效性。

“Tirranna”號純汽車卡車運輸船

“Tirranna”號是大宇造船與海洋工程公司為Wilhelmsen航運公司設計和建造的一艘純汽車卡車運輸船（PCTC），該船于2009年5月交付。

該船具有多個環保特點，包括擁有LR授予的“綠色證書”（根據2003年IMO的拆船指南而制定），列出了船上所有可能有害的材料和物質；安裝有1套壓載水系統，以便以后安裝壓載水處理系統；尾軸管和所有的液壓系統均采用生物可降解油；改進了主機和輔機的燃燒過程，使NOX的排放量明顯低于目前國際要求；采用電控汽缸油潤滑，使汽缸油的使用量最小化。

該船總長231.6米，型寬32.26米，結構吃水11.3米，結構載重量30100t，服務航速20.92節，主機采用1臺18060kW的MAN B&W 8S60ME-C型柴油機。推進器為1個直徑為6.9m的定距螺旋槳，1個2000kW的船首推進器。

“Tirranna”號PCTC共可裝載7887輛汽車，專用于運輸滾裝貨物（汽車、卡車和拖車裝載貨物）。設計有13層甲板，其中固定式甲板8層，可移動式甲板5層。貨物的出入可以通過一個尾部寬坡道門和一個右舷坡道門完成，可按要求進行同時裝卸貨。船內貨物的轉運可以通過內部固定式和升級式坡道完成，可以提高貨物轉運的快速性和有效性。

“Otello”號和“Faust”號汽車運輸船

“Otello”號和“Faust”號是韓國大宇造船與海洋工程公司于2006年和2007年交付給瑞典Wallenius公司的兩艘汽車運輸船，汽車裝載量分別為6700輛和8000輛。

據了解，“Otello”號采用了具有扭轉導邊的貝克襟翼舵，據稱可以減少約5%的燃油消耗?！癋aust”號也采用了具有扭轉邊緣的貝克F-KSR襟翼舵，據稱可以減少約4.5%的燃油消耗，并且該船還按照LR“綠色護照”的要求而建造。

“上海高速”號（Shanghai Highway）汽車運輸船

“上海高速”號是中國南通中遠川崎公司為日本skipjack船舶公司設計和建造的一艘汽車運輸船，于2005年8月交付。

該船的設計具有多種環保特點，其中最為明顯的是內底以下的燃油艙采用了三層底，其周圍則通過壓載水艙與船體相隔。

同時，該船還引入了無凸輪軸主機，通過控制燃料噴射時間、排氣閥開啟和關閉時間，并采用電子信號，安裝的MAN B&W 7S60ME-C型主機可以產生較好的環保效果。比如通過優化燃油噴射時間可以減少NOX排放；高壓燃油噴射可以改善燃燒性能，在低載荷操作時可以減少顆粒物的排放；通過優化燃油噴射時間，可以減少在低載荷工況下的燃油消耗，減少CO2排放量。此外，由于改善了逆向選擇和降低了主機最小速度，據稱可以提高船舶操縱性。

此外，該船安裝了一套NGK Filter公司開發的煙灰清理系統，該系統之前用于陸上裝置。該系統利用陶瓷過濾器移除廢氣中的顆粒物，然后收集到位于過濾器下面的液艙中。一套高壓噴氣器每75秒清理過濾器以防止阻塞。該煙灰清理系統的效率約為99%，能夠清除極小的顆粒物。

“上海高速”號汽車運輸船總長179.99米，型寬32.2米，結構吃水9.4米，服務航速20節，主機采用1臺15785 kW的MAN B&W 7S60ME-C型柴油機。船上可裝載5036輛汽車，共設12層甲板，其中升降式甲板3層。船內的所有通道采用固定式和升降式坡道，關閉則通過艙壁門完成。同時，該船的出入口位于登船甲板（第5層），設有一個船尾斜坡道/門和一個舷側坡道/門。