特定航線江河海直達船型研發持續發力

肖曙明 張 偉 劉光明

后疫情時代，區域供應鏈興起。未來全球將出現三個更多體現區域特征的供應鏈來代替全球產業鏈，即北美、歐盟和亞洲三大區域供應鏈。由于東盟已成為中國最大的貿易伙伴，因此供應鏈重點將相對變短，各沿海港口的區位優勢將得到提升，從而導致物流運輸航線、需求船型發生了變化。

未來長江流域的運輸增量必須通過運輸組織方式優化實現，特定航線江海直達運輸是溝通國內、國外物流的重要環節，是運輸組織優化的有效方式。推進特定航線江海直達運輸，對于優化物流組織方式、提升物流效率、降低物流成本、增強環境保護等都具有重要的作用。為了促進江海直達發展，近年來，政府陸續出臺了系列政策鼓勵江海直達運輸發展。2020年印發的《內河航運發展綱要》提出，發展經濟高效的江海聯運和多式聯運，完善江海直達運輸發展相關政策和技術標準，形成江海直達、江海聯運有機銜接的江海運輸物流體系，提高江海運輸服務水平。

特定航線江海直達船舶需求

2020年，長江干線貨物通過量突破了30億噸，再創歷史新高。江海直達、江海聯運快速發展，長江干線近六成物流已實現江海聯運，有力保障了長江經濟帶經濟社會發展。

長三角地區包括上海市和浙江、江蘇、安徽三省在內共26座城市，是我國經濟發展最活躍區域之一。長三角一體化戰略帶來了長三角地區發展新機會，推進了區域間交通互聯，促進了各產業融合與協作，進一步提升了長三角區域物流業運輸發展需求。

1、集裝箱

2019年，長三角港口群共完成集裝箱吞吐量9335萬TEU，其中沿海港口7987萬TEU，內河港口1438萬TEU，從集裝箱吞吐量所占比例看，上海港為46.38%，寧波舟山港為29.49%。長三角地區已形成以上海港為核心，江蘇、浙江港口為兩翼的“一體兩翼”港口群。

數據顯示，2019年，長三角內河集裝箱運量基數較小，在大物流的集疏運體系中分擔率較低，對公路依賴度較高，集疏運矛盾日益加劇。長江經濟帶綜合交通發展堅持生態優先、綠色發展的原則，隨著國家運輸結構的調整，運輸方式將更加節能環保，貨物適箱率大大提高，江河聯運、江海聯運模式將得到進一步推廣，江河海直達集裝箱運輸總體發展形勢有利。

2、大宗散貨

干散貨方面，隨著舟山江海聯運服務中心的建設，江海聯運貨運量增速較快。2020年，舟山市江海聯運貨運量高達2.56億噸，其中鐵礦石、糧食進江量分別占長江經濟帶鐵礦石、糧食進口量的46%、80%。隨著舟山江海聯運服務中心功能和服務水平的不斷增強，江海聯運貨運量將持續增長。

液化品方面，2019年，我國國內危化品水路運輸約3.4億噸，占比27%左右。中國七大石化基地中，3個位于長三角地區。隨著一批大型煉化企業陸續建設與投產，預計未來液化品運量呈逐步增長的態勢。預計2025年左右環杭州灣地區煉油規模將達到1億噸以上，乙烯及芳烴規模均達到600萬噸以上，成為獨樹一幟的世界石化產業集群。

特定航線江海直達船型開發

針對江海直達航運市場發展需求，2020年，中國船級社聯合業界研發了三型市場需求的概念船型。

1、研發理念

按照“物流決定航線、航線決定船型”的理念，立足整個航運鏈，從物流源頭出發，根據“適航、適港、適貨”的原則，研發江海直達引導性船型。聯合船東、政府、設計、科研院所等單位，搭建聯合研發平臺，充分發揮各方的優勢，將政策、技術、市場有機的集合起來，共同推進船型研發。

2、技術路線

在充分調研物流、市場、通航、航運政策等環境條件的基礎上，結合經濟性論證等，確定目標船舶的基本概貌。主要包括主尺度、裝載量、總布置、線型特征、結構型式、推進方式、航速等。

根據目標船尺度、線型特征，結合航線的風浪條件，根據江海直達船舶技術標準，對船舶結構、結構布置、最小干舷及船首高度、船舶性能、設備配備等進行評估優化。

基于論證的船型方案，利用CFD數值軟件等，在船舶線型、高效推進、節能附體等方面進行計算分析，開發智能裝載、貨物監控等系統，最終研發確定需求的概念船型。

3、研發船型概貌

（1）120TEU河海直達集裝箱船

表1 120TEU概念船型主尺度

圖1 120TEU概念船型效果圖(圖片源自網絡)

（2）430TEU江海直達集裝箱船

表2 430TEU概念船型主尺度

圖2 430TEU概念船型效果圖

（3）8000噸級化學品船

表3 8000噸級概念船型主尺度

圖3 8000噸級概念船型效果圖

概念船型特點

基于“安全、經濟、綠色、智能”理念，開發的概念船型具有以下特點：

1、宜海適江

研發船舶的通達性和適航性滿足江河海直達航線通航環境條件的要求。

比較內河與沿海間通航環境的差異，影響船舶通達性主要受制于內河的通航環境。研發船型的噸位、吃水、高度滿足《長江干線通航標準》、長江航道常年維護水深、沿線橋梁通航凈空高度等相關要求。

通過海上環境條件下耐波性評估、船舶艏型優選等，保證船舶具有良好的耐波性；通過采用高效襟翼舵、首側推等裝置，改善船舶低速操縱性，船舶亦適應在內河港口錨地碼頭靠離泊作業等需要。

2、安全經濟

采用定量分析方法對船舶（主要是液貨品船）的抗碰撞能力進行評估，降低船舶碰撞而產生液貨泄露的風險，并基于分析結果優化船舶的結構型式、結構布置和結構構件。

通過結構設計及分艙布置優化、船舶結構材料選用等，在滿足船舶安全的前提下，有效地控制了空船重量，提高船舶的載重量及載箱量，較好地提升了船舶的經濟性。

3、綠色環保

船型研發過程中，采用了多項技術措施，改善船舶的節能和環保性。

采用CFD數值分析方法，對船首進流段和船尾去流段壓力場進行了分析優化，改善流場分布，實現節能效果。

根據尾部去流段流場壓力分布，設計采用大側斜適伴流變距高效槳，實現船舶節能。

圖4 常規定距槳與大側斜適伴流變距槳效果圖

利用消渦鰭減少螺旋槳環流的能耗損失、增加輔助推力的機理，實現節能效果。

圖5 螺旋槳安裝消渦鰭圖示

經評估，研發船型的能效、環保等滿足CCS綠色船舶規范的相關要求。船舶在營運節能的同時，亦滿足日益提升的節能環保政策要求。

4、在線智能

開發了智能化監控裝置、能效在線監控系統等供船東選擇。以降低船舶的營運風險，提高船舶的營運能效，降低營運成本。

同時，研發的船型具有普適性。124TEU河海直達集裝箱船舶適用于內河三級航道，430TEU江海直達集裝箱船舶適用于長江中下游至洋山/寧波舟山水域，8000噸級化學品船舶適用于長江中下游至我國沿海水域。相關船型和研發理念亦可為后續相關船型的研發提供示范和遵循。

圖6 智能監控系統硬件構架圖

圖7 能效監控系統

目前，江河海直達船舶已形成完善的技術標準體系和船舶配員、船員培訓、安全監管等配套政策。基于船舶技術標準研發的2萬噸級散貨船、124TEU集裝箱船、650TEU集裝箱船、1100TEU集裝箱船已經營運；120TEU集裝箱船、430TEU集裝箱船、1.4萬噸散貨船等船型正在建造，逐步形成了研發船型系列化和建造規模化。隨著江河海直達運輸方式的不斷優化、輻射范圍的不斷擴大、后續船型的不斷研發建造，將為運輸組織方式的優化提供更好的運載工具，必將為長江經濟帶發展和雙循環新發展格局起到積極的推動作用。