支线集装箱船的绿色路径选择
每家船东都需要根据各自船队发展规划和业务需求制定独一无二的减排路线，对于替代燃料的选择也因此并非唯一一种。采用替代燃料的大型箱船设计已有很多且在建不少。作为配合大型运力完成物流运输的支线集装箱船因此收获机遇。与此同时，船东在支线集装箱船燃料使用方面也不断观察市场动态，推陈出新。
氨燃料船的多型设计
日前，国际气体燃料动力船协会（SGMF）发布其之前委托进行的一项关于氨燃料船舶全生命周期温室气体（GHG）排放的独立研究报告，该研究通过收集分析氨燃料生产、供应和燃烧过程中的数据，并基于其生产/供应的不同场景，计算氨燃料全生命周期的GHG排放。结果显示，基础场景中，在氮氧化物排放控制区（NECA）内，氨燃料船舶较使用船用轻柴油（MGO）的船舶最高可实现61%的GHG减排。SGMF发布的报告在帮助海事部门理解氨作为船用燃料用途的同时，强调了氨必会对国际海事组织（IMO）推行的GHG减排目标做出重大贡献。这给行业更广泛采用氨作为船用燃料提供了更深的理论基础——探索可行且安全的解决方案，有的放矢。
GHG包括甲烷、二氧化碳、氮氧化物（NOx）、氟氯化合物等，对排放气体进行再处理（如选择性催化还原<SCR>技术及废气再循环）可以大幅降低船舶NOx排放。SCR技术利用还原剂在催化剂作用下将富氧环境内的NOx选择性还原生成氮和水，是为满足NOx排放第三阶段排放标准（Tier III）而去除船用发动机排气中氮氧化物的主流技术之一，并于2011年7月被IMO列为船用柴油机NOx排放控制技术导则方案。为了更进一步地推行GHG减排，继2016年建立北美和加勒比海地区NECA后，IMO海上环境保护委员会（MEPC）于2021年强制生效波罗的海和北海NECA。
波罗的海和北海地区港口分布着许多大型枢纽港，这是超大型集装箱的服务对象，而大型枢纽港的存在又让转运成为必要一环，支线集装箱船的作用因此特别重要。在中转箱量需求与航运脱碳及GHG减排要求双重考量下，替代燃料支线集装箱船的应用前景更加确定。
由马士基·麦克-凯尼·穆勒零碳航运中心（Maersk Mc-Kinney Møller Center for Zero Carbon Shipping，简称MMMZZS）主导开发，马士基、德他马林（Deltamarin）、MAN Energy Solutions和Eltronic FuelTech等公司参与研发的氨燃料3500TEU支线集装箱船设计日前获得船级社的原则性认可（AiP）。这型氨燃料支线集装箱船船长212米、型宽35米，储罐舱容4300立方米，在为船员提供足够安全保障的同时，最大限度地减少结构设计影响的运载能力的损失。目前，全球首台为商用二冲程氨燃料发动机而设计的SCR系统“Cluster 5 Double Layer”已通过验收测试，MAN Energy Solutions也将于今年交付全球首台氨燃料发动机并将其用于一艘新造船，再经过2年左右的航行测试分析数据。若按这样的时间线和新造船工期来推算，这型3500TEU支线集装箱船将是全球首批采用商用氨燃料发动机的船舶之一。
5月21日，由塞斯潘（Seaspan）和德国船舶设计公司Technolog开发的下一代支线集装箱船设计获得船级社颁发的AiP证书，该型船船长约198米，载箱量为3600TEU左右，采用的氨预留设计使其可在生命周期内实现从LNG到氨的转换。可以认为，这是一种既满足当前市场需求，又预见海运业未来挑战和机遇的解决方案。从最早被认可的LNG到已被证明适用于未来的氨，船舶可用替代燃料与时俱进，同时鉴于当前航运业因地缘政治而受到的种种挑战，以及大型船舶实现单箱运输效率的提升越来越需要小型运力的转运支持，航运企业对支线运输可持续发展的追求也愈发强烈，这些积极的变革也进一步明确了支线集装箱船的设计方向。
日本海洋网联船务（ONE）与日本船厂（Nihon Shipyard）联合研发的氨双燃料3500TEU集装箱船也于今年年初获AiP证书。这型支线集装箱船是ONE于2022年制定的替代燃料路线图项目的一部分，氨燃料储罐位于船舶尾部，烟囱位于侧后方，桥楼前置的设计使其在复杂水域中的航行具有良好视线，且这种设计又让甲板可以堆放更多集装箱，最大程度地优化了船舶载箱量。
标志着航运业在清洁能源领域取得重要突破的全球首艘氨燃料集装箱船订单已签。今年2月，比利时船东CMB.TECH与分别作为货主和运营商的雅苒集团（Yara）旗下企业Yara Clean Ammonia及北海集装箱航运公司（NCL），向青岛造船厂有限公司旗下青岛扬帆船舶制造有限公司订造全球首艘氨燃料集装箱船“Yara Eyde”。这型船由中国船舶集团有限公司旗下上海船舶研究设计院自主研发设计的1400TEU无舱盖集装箱船属于欧洲内支线船型，主要服务于挪威-德国航线（奥斯陆-波尔斯格伦-汉堡-不莱梅），船长约150米、型宽约27米，配备氨燃料发动机、氨燃料储罐和供给/加注系统，船舶能效设计指数（EEDI）满足第三阶段要求，低于基线约45%，碳强度指标（CII）评级为“A”。该船采用多项创新设计，重点考虑氨燃料具有毒性、腐蚀性等特点，让居住区和机舱棚尽量远离有毒区域，从而将可能影响船上人员安全的潜在风险降到最低，同时为确保氨燃料加注、储存和供给系统安全可靠，设计了紧急情况下的各种应对措施。按照交付计划，“Yara Eyde”将于2026年投入运营。
甲醇动力最先出现
之于航运业而言，对未来燃料的选择正成为一项新的决定性因素，虽然众多选项中并没有任何一种可完全替代传统能源，但抛开从生产到加注之间各种环节而只从GHG减排和碳减排方面来看，甲醇也是一种可行的船用燃料。马士基则是甲醇燃料的忠实拥趸。
2021年，马士基选择对氨、甲醇、生物柴油及木质素等4种替代燃料进行研究测试，2023年9月，全球首艘甲醇动力集装箱船——“Laura Maersk”在丹麦哥本哈根举行命名仪式，该船被部署在波罗的海航线，船长172米，载箱量为2100TEU，配备400个冷藏箱插座，甲醇推进配置由MAN Energy Solution联手Hyundai Engine and Machinery（主机）及Himsen（辅机）与现代尾浦造船（现为HD现代尾浦）和马士基合作开发。
支线运力的绿色化正呈规模。去年底，有消息称马士基计划订造至少15艘3500TEU甲醇双燃料支线集装箱船（其中9艘为备选订单），并希望所订运力于2026-2027年间陆续交付。虽然另有消息称马士基已决定推迟订造最多15艘甲醇双燃料3500TEU支线集装箱船的新造船计划，但有业界专业表示：“推迟并不意味着马士基不在支线运输市场进行替代燃料运力的投入。”细想，这种观点似乎与上文所提马士基参与氨燃料3500TEU集装箱船的研发有些许微妙关系。
欧洲首个由甲醇燃料集装箱船组成的支线运输网络计划于2024年第三季度运营，苏美达船舶有限公司旗下新大洋造船为新加坡船东X-Press Feeders建造的支线集装箱船将执行运输任务。3月，新大洋造船建造的国内首制甲醇双燃料支线集装箱船“Eco Maestro”交付。“Eco Maestro”船长148米、型宽27.2米、型深14.3米，设计航速14节，最大载箱量为1170TEU；采用无舱盖设计，从而缩短了装卸时间并提高了满载箱量；上层建筑前置和封闭艏楼的设计增加了船员居住舒适性，并减少了恶劣海况对住舱区的影响；一人驾驶桥楼设计及电子海图自动航行和航迹保持系统设计在提高自动化程度、节约运营成本的同时，使航程最优，节省燃料及航行时间。“Eco Maestro”采用MAN Energy Solutions研发的5S50ME甲醇双燃料发动机，配置轴带发电机和可调螺距螺旋桨、悬挂襟翼舵等节能装置，以绿色甲醇为燃料时具备零碳排放能力，满足EEDI第三阶段及Tier III要求。5月16日，扬子江船业集团新扬子造船为X-Press Feeders建造的首制1260TEU甲醇双燃料集装箱船交付。
积极升级甲醇燃料船队的X-Press Feeders先后共订造了16艘甲醇支线运力，且已与安特卫普-布鲁日港、塔林港、赫尔辛基港、哈米纳科特卡港、里加港和莱佩达港签署绿色航运走廊谅解备忘录。据悉，这些双燃料船将以鹿特丹港为中心，覆盖波罗的海和斯堪的纳维亚半岛港口，投运后将在欧洲和地中海区域运营。甲醇双燃料集装箱船非常符合绿色支线网络的部署。支线船舶被部署在短途航线来承担各经济区域间的转运/联运任务，而现有的绿色甲醇已足够为这类船舶供给燃料，只在西北欧或欧洲内部航线执行运输任务的支线运力基本在完成每个航次后，在加油港进行燃料补足即可。这也是甲醇双燃料支线集装箱船越来越被船东认可的原因之一。
6月，长荣海运宣布在中船黄埔文冲船舶有限公司（简称黄埔文冲）下单订造6艘2400TEU甲醇双燃料支线集装箱，首制船预计于2026年下半年交付。今年1月，黄埔文冲生效2艘来自德国船东Elbdeich的1250TEU甲醇双燃料集装箱船订单，这是双方于去年9月签订的2+2艘建造合同的备选船舶，该型船采用上海船舶研究设计院（上船院）开发的GREEN SEALION 1250设计，甲醇双燃料及废气再循环可满足Tier III排放要求。该型船船长148米、型宽27.2米，配备轴带发电机，可充分回收主机运转所产生的能量。这4艘船舶交付后将由全球第二大支线集装箱船运营商Unifeeder长期租赁，部署于其铺设的欧洲航线网络。
德国租船公司Arkona Allied Container也证实了建造一系列支线集装箱船的计划，其船东HS Schiffahrt、H.P. Wegener、Reederei Jüngerhans、Reederei Wessels和Visser Shipping已与两家船厂就10艘甲醇双燃料支线集装箱船签订建造合同，预计于2025年和2026年交付。该型集装箱船采用船东、租船人和荷兰船舶设计公司SMB Naval Architect合作开发的新型“Eniviro Feeder”设计，未来还将配备岸电和船载二氧化碳捕集装置。
船东还有其他选择
3月1日，印度科钦船厂（Cochin Shipyard）为荷兰物流服务供应商Samskip建造的新一代730TEU氢燃料电池动力支线集装箱船项目“SeaShuttle”首制船举行了钢板切割仪式。
该项目船舶总长135米，零排放模式下预计每年可减少约25000吨二氧化碳排放，另通过岸电系统在港口实现零排放作业，预计于2025年第三季度和第四季度交付，届时将成为全球首批使用绿色氢作为燃料的零排放支线集装箱船，并被部署在奥斯陆峡湾至鹿特丹航线。这型船舶由一个3.2兆瓦的氢燃料电池提供动力，并安装柴油发电机备用。除了集成氢燃料电池外，ABB提供的综合产品服务包还包括确保船上能源最佳利用的创新型紧凑型船载直流电网配电系统，储能解决方案利用行业领先的自动化技术ABB Ability System 800xA确保船上设备的协调运行和无缝连接。另外，ABB的远程诊断系统还将为这些船提供全天候的远程支持，以优化船舶安全及性能。
欧洲相对完善的燃料加注系统可以满足短途运输所需的氢燃料。去年底，挪威短途运营商Viasea Shipping宣布投资建造2艘氢动力集装箱船. 该型集装箱船概念由Viasea Shipping与挪威船舶设计公司The Norwegian Ship Design Company合作研发，基于此前一项名为“Powered by Nature”的扩展技术解决方案采用氢气和柴油两种燃料，并配备大型旋筒帆、电池组和一系列其他节能措施实现GHG减排。交付后，这两艘船舶将被部署在北欧区域航线。
HD现代尾浦基于氨燃料电池的零碳推进系统支线集装箱船日前获得船级社颁发的AiP证书，这型1300TEU支线集装箱船配备Amogy提供的动力系统，旨在利用氨裂解制氢技术和电力推进解决方案评估船舶的可行性及燃料电池电力推进的适用性。
在航运脱碳进程中，许多船东正在探索可替代推进方式，作为提高船舶能源效率且减少排放的方法，利用风帆获取动力正为传统航运注入新的绿色活力，除大型船外，支线集装箱船也在利用这种减排辅助措施。德国航运企业Detlev Loell和船舶设计公司TECHNOLOG联合推出的一型集装箱船概念便引入新的风动力设计，旨在减少甚至在某些情况下消除航运业GHG排放，这型500TEU支线集装箱船概念还包括氢和电池系统，使该船即使在无风环境下也能实现无排放营运。
最知名的风辅助动力支线集装箱船来自法国企业Zéphyr & Borée与其合作伙伴的设计，该型1800TEU敞口支线集装箱船船长185米，配有5个货舱（大部分为敞口舱），翼帆的应用使其可符合Tier III要求，同时船上配有轴发电机组和一套热回收系统，以实现燃料消耗最小化。除了首批5艘船之外，另外5艘姊妹船也在计划中。这批船舶采用甲醇燃料和风混合动力设计方案，这些不对称的翼帆可被控制用以捕捉左/右舷的风，并能根据风况自动调整。与其他类型船舶相比，集成风力推进系统虽会使甲板可用空间减少，将桥楼前置可确保了8个翼帆不会妨碍驾驶室视线。交付后，这些船舶将被投入至勒阿弗尔/安特卫普甚至热那亚到美国港口之间的跨大西洋航线中。
康士伯海事（Kongsberg Maritime）在深入研究支线集装箱运输市场发展趋势后，于去年推出一款设计名为“Cobalt Blue”的未来燃料预留型2000TEU支线集装箱，为支线运输市场注入了创新。该型集装箱船强调适应性，配备一台方便可以LNG或柴油燃料运行的双燃料发动机，且该船采用模块化设计以便日后为安装电池装置和任何其它需要额外燃料装置提供空间（如替代燃料箱）。康士伯海事尽可能设计适用于多种当前和潜在燃料船舶以便船东可以确信他们能为下一步减排做好准备，因此通过使用双燃料发动机，这型船舶还可以使用加氢处理植物油（HVO），另通过转换还可以使用沼气、合成甲烷或氨燃料，以减少船舶GHG排放。
万箱及超大型集装箱船是使用LNG动力最多的船型，支线集装箱船的主要作用之一是转运，随着船舶大型化发展，那些大型航运企业需要这些较小型运力来完成对枢纽港周边小型港口的覆盖。但从航线上看，支线集装箱船主要在四个排放控制区内航行。尽管未来排放控制区内GHG排放要求越来越高，但作为相对完美的过渡，LNG双燃料支线集装箱船依旧可以达到预期减排效果。达飞海运集团则是为数不多的订造者之一。
2月15日，HD现代尾浦为达飞海运集团建造的LNG双燃料2000TEU集装箱船“Mermaid”交付，这是后者订造的10艘LNG双燃料支线船中的第一艘，与其姊妹船将分别在北欧区域（6艘）和地中海区域（4艘）进行短途运输。这型支线集装箱船船长约204.3米、型宽约29.6米，上层结构位于船舶前部，与传统结构相比，驾驶台和舱室前置可确保船舶具有更好的空气动力性能和更高的装载能力；采用几乎倒置的直艏和集成式艏鼓以实现更好的流体动力性能，从而将每次航行的油耗降低15%；配备总舱容为1053立方米的LNG储罐，另可使用由生物废料产生的沼气，并可转换为由脱碳氢气产生的电制甲烷作为燃料。该型船还将配备一台与主推进发动机相连的交流发电机，在海上航行时为船上电力设施提供所需能源。一组1兆瓦的氢燃料电池还将安装在计划于2025年1月交付的该系列最后一艘船上，从而使船舶在停泊时实现零排放。
