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日本邮船的“超级生态船2030”
集装箱船设计愈来愈趋向以环境保护为主导。再生能源的应用将成为未来新一代船舶的主流。日本邮船会社的超级生态船2030（Super Eco Ship 2030）是一个极其超前的概念，一些业内人士认为它不会超出当前的模型，也就是艺术家的印象阶段而出现。但这绝对不是日本最大的集装箱航运公司日本邮船会社的观点。
该公司真诚地相信，通过对大量主要可再生能源技术的应用，如燃料电池、太阳能电池板和将在不到20年的时间里被广泛使用的帆，将使该设计成为一种“可商品化”的产品。
日本邮船公司的“超级生态船2030”的设计由日本邮船公司与日本邮船集团旗下的货物运输技术研究所(Monohakobi Technology Institute，简称MTI)研发，并获得意大利船舶设计公司Garroni Progetti S.r.l.及芬兰海洋技术顾问公司Elomatic协助研发及提供意见。该船主要以液化天然气（LNG）为动力，辅以太阳能电池及风帆推动，通过这种新设计，船上每标箱海里（标准集装箱-Miles）所释放二氧化碳量，由195克降低至62克，整体可排二氧化碳量降低69%，并于2050年实现零排放的目标。
该船型的设计容量是8000标准集装箱，利用日趋成熟的造船技术，实行船体轻量化及减少水中阻力，以降低引擎动力要求。按设计，船舶开动需用液化天然气燃料提供40万千瓦（MW）的推进力，是现代型集装箱船64万千瓦柴油主机燃料总能量的62.5%，能源效益更高。
据日本邮船表示，设计2030概念是为了在激发行业为船舶设计出更清洁和更高效的推进系统的同时，也激励年轻人从事航运和海洋工程与技术事业。
虽然船舶运输是在全世界对环境最友好的货运形式，但其使用的重油仍旧导致了相对较高水平的二氧化碳（CO2）、单氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和固体微粒的排放量。
同时，一个新的立法和包括来自于对服务提供商有供应链绿色要求的受益货主的压力的“同侪压力”，共同协助行业清理其行为。
此外，石油价格上涨以及由此引起的船用燃油涨价，导致船东与运营商目前正在非常认真地为其船只寻找燃料替代来源。在众多的集装箱航运服务中，燃油现在占到总航程成本的60％到70％。
法国达飞海运集团北美航线高级副总裁吉恩-菲利普•滕诺思表示，燃料价格仍将保持高水平，特别是考虑到新的环境法规之后更将如此。他说，石油价格可能上涨至每吨1,000美元，这将使集装箱航运公司每年增加250亿元的成本。我们必须有应急预案。主要的解决方案有两种，安装废气处理系统或使用重油的替代燃料，后者即本文的主旨。
最终的选择主要归结为使用可再生能源、核能源以及液化天然气（LNG）。这里只讨论最后一种选择。目前，随着法国必维国际检验集团（Bureau Veritas，简称BV）、英国劳氏船级社和德国劳氏船级社以及包括达飞海运集团在内的航运公司积极参与其中，液化天然气似乎呈现出最好的前景。
液化天然气提供真正的机会
德国劳氏船级社的研究与发展部副总裁皮勒•塞米斯表示，液化天然气为业界提供了一些真正的机会，并且回报期远比其他替代品有吸引力。
这家世界上最大的集装箱船的船级社说，它们与世界领先的发动机制造商MAN Diesel and Turbo公司进行了集装箱船舶最大尺寸的联合研究，尤其是那些容量为2500-4600标准集装箱的船舶。该研究表明，使用液化天然气的财务经济效益和投资回报相当具有吸引力。
这项研究考虑了液化天然气推进系统的所有组成部分的成本，包括较高的主发动机价格、储罐、燃料储存站、气体管线/制备系统以及发电机组的成本。
它还假定液化天然气燃料船舶的经营成本，包括船员开支、维修和配件在内，会比传统的重油推进船舶高出10％。
这项研究包含了横跨亚-欧、欧洲-南美和欧洲内部三条主要贸易航线的船舶配置，还揭示了最快的投资回收期会增加船舶花费在气体排放控制区（ECAS）的时间。
在欧洲，船舶在这些区域交易的托运商和承运商，到2015年使用的燃料将受法律约束，排放比现在少90％的SOX，全球的类似制度预计到2020年实现。目前，仅液化天然气和海洋油气满足该标准。
然而，液化天然气的使用也有其挑战。例如，购买和安装储存罐和相关设备的价格加上它们在船舶上占用的空间限制了承运商的货物装载量和赚取收入的机会。
德国劳氏船级社/MAN柴油机和透平公司的研究发现，这种情况在4600-8500标准集装箱的船舶上是最严重的，估计有3％的舱位容量（138标准集装箱-255标准集装箱）可能会损失掉。
燃料本身也有问题，它是易燃的并且有可能爆炸。
再有就是装燃料过程本身的问题，塞米斯认为这是像“拦路虎”一样的东西。他解释说，液化天然气的存储需要装燃料设备和船舶燃料管道冷却到与液化天然气储存相同的温度（-163°C），因为任何比这温度高的东西都可能导致液化天然气“迸发出气体有爆炸的风险。
与此同时，劳氏船级社指出，液化天然气供应链系统的成本和“能源密集型”的性质。
劳氏船级社的海洋主管汤姆•鲍德利说：“天然气必须通过冷却（把它压缩到原来体积的1/600）而液化。然后，它必须在-163°C保持液态，才有可能远距离运输。然后所有被压缩的能量得到释放，再次使它变成气体准备燃烧。这个能源成本需要进行测量并和现有的能源以及替代能源供应链进行比较，建立相关的温室气体排放数据。
LNG燃料供应站本身也有问题。只有极少数几个港口有这样的设施。然而，塞米斯提到一些在这方面正在与汉堡港协作的工作，尤其是关于其在港内的安全定位。
鲍德利解释说：“我们正在努力去更好地了解设立这样一个基础设施的可能性。如果LNG将成为全球可用的航运燃料，那么液化天然气的全球市场和供应网络有待开发。”
达飞轮船和商船三井目前都在研究一些项目，前者期待研发出双油和天然气发动机的混合动力船。
商船三井已与日本和韩国船厂联和研究，寻求建造以液化天然气为动力的12,000-14,000标准集装箱范围的船舶。然而，要在港口建设用于储存和供应液化天然气的基础设施，仍需要进行大量的研究工作，至少在未来四五年内这种吨位的任何订单是不可能签订的。
液化天然气将成为深海集装箱航运公司的长期选择，但在可预见的将来，它可能会被局限于探索性的应用。
小结
（1）相关数据
• 液化天然气可以减少90-95％的SOX排放量；
• 液化天然气可以减少20-25％的二氧化碳排放量；
• 过去的一年中，燃油价格已经上涨了约12％。
（2）挑战
• 排放控制区域的执行意味着必须使用清洁燃料；
• LNG燃料舱可能会使一艘4,600-8,500标准集装箱容量的船舶减少3％的装载能力；
• LNG船的经营成本比重油推进船高10％；
• 燃料有不稳定的特性；
• 需要建立一个液化天然气燃料供应站网络。
（3）解决办法
• 液化天然气以及核能源和可再生能源，使船东能满足排放控制区的要求；
• 需要进一步研究以提高液化天然气的安装和运行效率；
• 需要建立适当的安全和风险评估准则；
• 投资者需要确信液化天然气是“未来燃料”。
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