近年来，国际海事组织（IMO）关于船舶环保方面的公约和规则备受业界关注，如氮氧化物（NOx）和硫化物（SOx）排放标准、船舶能效设计指数（EEDI）、船舶压载水管理公约等，无不对造船界和航运界造成巨大冲击，也在推动船舶行业新一轮变革，其中，技术创新和产品创新将在这一轮变革中发挥主导作用。加快绿色环保产品开发，将是未来相当长时期内我国船舶工业必须开展的重要工作。
绿色浪潮势头强劲
IMO
有关船舶环保的新规则、新规范的陆续出台和相继生效，将全球对船舶环保问题的关注提到了新的高度，使船舶工业所面临的环保压力进一步增大。
EEDI获得通过
2011
年7月，IMO海上环境保护委员会第62次会议（MEPC62）正式通过了关于温室气体减排的MARPOL公约附则Ⅵ的修正案，新增第四章，强制要求2013年1月1日以后建造的所有400总吨及以上的国际航行船舶必须满足新的能效标准。同时，规定了散货船、液货船和集装箱船等7种船型4个阶段的目标年限和折减系数。其中第一阶段的折减率为零，其余3个阶段以5年为间隔，各阶段的折减率分别为10%、20%和30%。关于EEDI计算方法指南草案、船舶能源效率管理计划（SEEMP）指南草案等文件还在制订过程中，有望在2012年2月或3月举行的MEPC63上通过。
压载水公约即将生效
《控制和管理船舶压载水和沉积物国际公约》采用明示规则，要求在拥有商船总吨位不少于35%的至少30个国家批准该公约1年后生效。截至2011年10月，批准船舶压载水公约的国家已经达到30个，占世界商船总吨位的26.4%。也就是说该公约生效的国家数条件已经满足。目前，由于拥有大量船舶的巴拿马尚未批准该公约，一旦该国批准，公约生效也就为时不远了。
TierⅡ标准开始实行
根据2008年10月通过的MARPOL附则Ⅵ及NOx技术规则（NTC）的修正案，2011年1月1日或以后建造的船上安装的柴油机，适用NOx排放第Ⅱ级标准（即TierⅡ）。
绿色技术日新月异
发展船舶绿色环保技术的根本目的是通过先进技术，经济有效地节省资源和能源、减少或消除环境污染。目前，技术研发和应用主要集中在减阻降耗、动力和推进装置节能、环保燃料、污染控制和回收、新能源利用等方面。
减阻降耗技术
（1）附体节能技术
该技术主要是一些水动力节能附加装置，如鳍、导流管等，以起到改善艉部流场，使船舶降低粘压阻力的作用，还可以提高螺旋桨的推进效率。
（2）空气润滑技术
国外有机构研究表明，当在船舶外壳设置空气润滑系统时，船舶湿表面摩擦阻力可减少40%，节能可达10%。
节能推进系统
（1）高效特殊螺旋桨
大侧斜螺旋桨——增大螺旋桨侧斜度是减少噪声的常用技术。曼柴油机与透平公司丹麦分公司开发的大侧斜螺旋桨，其叶片能以渐进的方式穿过不同的尾流场（尤其是在弧顶），从而可以改进叶片的空化模式。
K3
螺旋桨——日本新来岛船厂与日本九州大学联合开发的K3螺旋桨，通过优化设计，其推进效率比传统的螺旋桨高出2%-3%。
（2）燃料乳化技术
若燃料中的水分比例增加，NOx排放量就会降低，通常来说此时燃料消耗量会增加，不过，一定比例范围内的燃料乳化也有可能降低燃油消耗。
环保燃料技术
（1）液化天然气
据分析，LNG燃料能降低20%-25%的二氧化碳（CO2）排放、80%-90%的NOx排放、基本消除SOx和颗粒物排放，因此，LNG动力推进系统将成为今后绿色航运的重要选择之一。
曼公司研发的ME-GI高压电控燃气主机，以LNG为主要燃料，通过在一艘集装箱船上的对比实验研究，在100%负载条件下，该机可减少15.6%的CO2排放、95%的SOx排放和11.9%的NOx排放。
不过，采用LNG燃料目前还有一些技术亟须配套研发，如LNG燃料储舱布置、加热和冷却设备以及防泄漏技术等。
（2）生物柴油燃料
从供应能力、价格及品质等方面考虑，生物柴油燃料作为船用主要燃料使用还存在一定困难，但使用生物柴油燃料的主机与使用传统重油的柴油机在推进船舶航行的原理上完全相同，所以生物柴油比较适用于现有船舶。此外，生物柴油燃料可自由调整与重油的混合比率，从而使船舶温室气体排放在一定程度上可控，因此，这是一种值得期待的替代燃料。
（3）燃料电池技术
燃料电池最开始主要用在常规动力潜艇领域，其可使用多种燃料，例如纯氢气、天然气、甲烷、液态碳氢燃料及煤气等，具有良好的环保性能。近年来，随着该项技术的不断发展以及船舶节能减排要求的日趋严格，燃料电池开始进入商船领域，且愈来愈受到重视。
污染控制和回收技术
（1）选择性催化还原技术（SCR）
SCR
采用氨水作为还原剂，钒的过氧化物作为催化剂，在250-500摄氏度时可以将NOx还原成无毒的氮气和水。然而，氨水具有强烈的刺激性和毒性，因此，船上采用含40%的尿素水溶液代替氨水，尿素以白色晶体的形态存在，毒性较低，不需要特别的防护措施。当尿素溶液喷入高温废气时，其可以分解为氨水和二氧化碳，进而和NOx发生反应，将NOx还原成氮气和水。
（2）废气循环技术（EGR）
增加二冲程主机效率最有效的方式是使用热量回收系统，主机尾气是热量回收的主要来源。若将汽轮机、高效率涡轮增压器和蒸汽机组成的热量回收系统与涡轮发电机配合使用，整个系统的效率可达到55%，比原有系统效率提高10%，燃油消耗和CO2排放能降低10%。
（3）SOx清洗技术
SOx
方面，虽然可以采用低硫燃油来实现减排，但是低硫燃油的价格高昂，经济性较差。为此，采用专用设备也成了SOx减排的重要途径。曼公司于2008年开始对废气洗涤器进行测试，结果显示，SO2的减排超过了98%，颗粒物（PM）的减排达78%。
新能源利用技术
（1）太阳能利用技术
太阳能的利用主要有两方面技术，即光热技术和光伏技术。光热技术是利用太阳光的热辐射，该项技术的进一步延伸是太阳能热发电。光伏技术是对太阳光中的短波辐射能照射于硅质半导体上所产生的电能进行调制后加以利用，太阳能光伏发电应用于船舶是目前绿色船舶发展的一个重要方向。
（2）风能利用技术
风能利用以风能作动力（风帆助航）和风力发电两种形式为主，在船舶上的应用形式偏重于作为航行的主动力或辅助动力，目前只有少数船舶应用了风力发电技术。
（3）核能利用技术
近年来，能源问题及环境问题的日益突出，核动力商船研发重新进入海事界的视线。2010年年底，劳氏船级社宣布联合希腊船舶管理公司和美国洁净能源应用技术开发公司以及英国机电工程集团BMT组成四方财团，研究在油船上安装核动力储备组件，开发核动力油船。研究小组将重点研究核动力油船寿命、船壳设计和防泄漏设备，期望尽快研究出能被社会接受的新时代油船。
绿色转型时不我待
经过近几年的跨越式发展，我国造船能力快速提升，造船产量稳步增长。但是，总体上看，我国船舶工业创新能力不强、产品结构不合理的局面依然没有根本改观。特别是在绿色环保船型研发方面，技术研发没有优势，在一定程度上制约了我国船舶工业自主创新的进度，主要表现在以下几个方面：
一是主动应对国际新规范的能力不强。由于在相关基础技术研发缺乏积累，我国船舶工业面对国际新规范的变化基本处于被动接受的状态。
二是我国船舶工业普遍存在重当前市场，轻长远规划的问题。我国船舶科技研发的基本立足点还是满足当前市场需求，尽可能多地承接订单，未来市场对于绿色环保船型的需求，还没被排上船舶科技研发的首要位置。
三是船舶设计理念还没有根本性突破。观察欧、日等先进国家和地区推出的未来概念船型，其在船舶的外形设计、结构性能、推进方式、动力能源等方面都在现有船型基础上实现了巨大突破。没有开拓性的船型，没有突破性的思维，我国船舶工业的技术跟随者地位将难以摆脱。
未来几年，造船能力过剩、需求不足将是国际船市的主旋律，科技竞争将成为市场竞争的主导因素，新技术、新产品的广泛应用将成为必然趋势，只有节能、环保的绿色船舶才能赢得船东及国际社会的认可，因此，我国船舶工业的绿色转型绕不开，也躲不过。
（来源：中国船舶报）
