科技日報記者 朱虹 通訊員 霍萍

1月15日，“綠色、零碳、數(shù)智、動力”船海技術(shù)論壇在哈爾濱工程大學(xué)舉行，來自高校、科研院所、企業(yè)等的100余位專家學(xué)者聚焦綠色、零碳技術(shù)，在推動船海產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、引領(lǐng)船海產(chǎn)業(yè)新變革等方面展開深入研討。

“全球航運(yùn)碳排放問題嚴(yán)重。”中國科學(xué)院院士、碳中和研究院首席科學(xué)家宣益民在主題報告中介紹，航運(yùn)業(yè)是全球貿(mào)易的動脈，承擔(dān)著約90%的國際貿(mào)易運(yùn)輸任務(wù)，而僅看碳排放，航運(yùn)每年產(chǎn)生約10億噸二氧化碳和其它溫室氣體，占全球的近3%。如果把整個航運(yùn)業(yè)看作一個“國家”，那它就是全球第六大污染國。

尋找可用的綠色燃料

國際海事組織（IMO）脫碳戰(zhàn)略要求，以2008年為基準(zhǔn)線，國際航運(yùn)業(yè)到2030年、2040年分別至少減碳20%、70%。在此背景下，造船市場已進(jìn)入新舊更替窗口期，新船訂單須考慮綠色替代燃料。

此前，多部委聯(lián)合發(fā)布了《船舶制造業(yè)綠色發(fā)展行動綱要（2024—2030年）》，計劃到2025年，液化天然氣、甲醇等綠色動力船舶國際市場份額超過50%。

宣益民表示，我國船舶運(yùn)輸行業(yè)碳排放嚴(yán)重，水路交通碳排放占比達(dá)6.5%，受燃料高成本、高密度等因素制約。可以說，航運(yùn)被視作脫碳最難最慢的交通運(yùn)輸業(yè)之一，因此，必須找到綠色燃料代替目前為大多數(shù)船舶提供動力的柴油。

“雙碳”目標(biāo)下海洋航運(yùn)的主糧是什么？宣益民作答：“全球約49%在建船舶使用替代燃料，主要有液化天然氣、甲醇、液氨、液氫四條路線。目前，液化天然氣的應(yīng)用最多，但由于液化天然氣甲烷逃逸固有風(fēng)險及低溫基礎(chǔ)設(shè)施投資較大，近兩年甲醇動力船舶訂單增長顯著，液氨也因其價格優(yōu)勢迅速發(fā)展。”

動力系統(tǒng)燃料替換“牽一發(fā)而動全身”。特別氨、氫兩種燃料燃燒系統(tǒng)的研制堪比動力系統(tǒng)的“心臟再造”，綠色可持續(xù)燃料的穩(wěn)定供給面臨著挑戰(zhàn)。

宣益民認(rèn)為，當(dāng)前的綠色燃料燃燒、動力等研究處于蓬勃發(fā)展階段，取得了一些重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但這些研究多局限于實(shí)驗(yàn)室尺度、低工況、低功率范圍，亟需開展面向全生命周期、工程應(yīng)用的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作。

重構(gòu)智能的船用動力

在中船動力集團(tuán)首席技術(shù)專家吳朝暉看來，除應(yīng)用綠色燃料外，還應(yīng)進(jìn)一步聚焦船用動力自身發(fā)展。

我國智能船舶的研究已經(jīng)取得了顯著成果，智能發(fā)動機(jī)的研發(fā)也從1.0向2.0進(jìn)階。吳朝暉表示，下一階段將重構(gòu)智能發(fā)動機(jī)，基于第一階段的數(shù)據(jù)模型，從全生命周期角度出發(fā)，設(shè)計制造出滿足智能自主型、經(jīng)濟(jì)綠色型、安全可靠型的跨時代智能發(fā)動機(jī)。同時，基于AI賦能，無人自主、安全可靠、綠色節(jié)能等性能得以實(shí)現(xiàn)。

“我國船用動力自主創(chuàng)新已經(jīng)全面啟動，政治、技術(shù)復(fù)雜性和產(chǎn)品方向的不確定性決定了在未來應(yīng)進(jìn)一步加大基礎(chǔ)研究投入并做好多方案應(yīng)對。”吳朝暉表示。

哈爾濱工程大學(xué)碳中和研究院和船舶數(shù)字與智能技術(shù)研究院在論壇上揭牌。碳中和研究院將重點(diǎn)聚焦船舶航運(yùn)領(lǐng)域，實(shí)施碳核算與評估、低碳零碳動力、多能融合利用與管理、排放環(huán)境影響與捕集處理、數(shù)智節(jié)能與俘能、碳匯經(jīng)濟(jì)與法規(guī)等碳中和新理論與新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化。船舶數(shù)字與智能技術(shù)研究院將聚焦“船舶設(shè)計-智能制造-智能航行-數(shù)字孿生與仿真驗(yàn)證”等關(guān)鍵領(lǐng)域，為船舶工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化升級提供科技支撐。