全球航运业零排放转型：现状、挑战与机遇
全球航运业零排放转型：现状、挑战与机遇
随着全球经济的高速增长和贸易的互通互联，全球船运业经历了一轮高速增长期。然而，航运业的碳排放问题也日益凸显。为了应对这一挑战，全球各国纷纷采取行动，推动航运业向零排放转型。本文将从政策环境、技术趋势、市场机制和基础设施布局等方面，全面梳理全球航运业零排放转型的现状、挑战和机遇。
全球航运业碳排放现状
过去数十年中，全球经济的高速增长和贸易的互通互联推动了全球船运业的快速发展。根据联合国贸易和发展会议(UNCTAD)的统计数据显示，2023年商用船舶总载重吨较1980年的水平增长了两倍有余。目前全世界约82%的产品、原材料等贸易都依赖于航运业的承载和运输，其中约 99% 的能源需求都由燃料油和柴油等化石燃料来满足。
2023年全球航运业的温室气体排放约占全球总排放量的2.2%，约83.34亿吨。若保持现有的能耗、碳排放水平及行业增长速率，根据国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)预测，2050年时航运业的温室气体排放量相较于2008年的水平可能最高增长250%。因此，全球航运业零碳转型不仅是供应链和产品脱碳的重要依托，更是应对气候变化，实现各国碳减排目标的关键举措。
全球航运业零排放转型政策环境
为了推动航运业的零排放转型，国际海事组织（IMO）在《2023年船舶温室气体减排战略》中更新了其于2018年提出的目标，称将于2050年实现远洋航运零排放，并设定了不同层面的阶段目标。同时，IMO先后推出了多项立足于船舶能效提升的措施，包括船舶能效设计指数（EEDI）、船舶能效管理计划（SEEMP）、现有船舶能效指数（EEXI）、船舶燃油消耗数据收集计划（DCS）和碳强度指数（CII）等。
据2024年3月1日召开的MEPC81会议，IMO还将在原有措施上推行新的全球燃料标准和针对航运碳排放的定价机制，最终整合成一个IMO零碳政策框架(IMO Net-Zero Framework)。
各国和地区也纷纷采取行动以推动航运转型，其中欧盟在 “Fit for 55″政策框架下推出了欧盟船舶燃料管理法规(FuelEU Maritime)，旨在与欧盟碳排放交易体系(EU ETS)、替代燃料基础设施法案、能源税收指令（修订版）协同推进欧盟航运业的零碳转型。除此之外，美国、日本等国家也陆续出台了航运碳减排路线图和相关政策措施。
中国在航运业零排放转型中的地位
中国在船舶运输、生产和港口建设等领域始终处于世界前列。根据最新的《2023年交通运输行业发展统计公报》，全国水路运输船舶已达11.83万艘，其中内河运输船舶10.66万艘，沿海运输船舶10672艘，远洋船舶972艘。2023年我国航运业全年完成营业性货运量93.67亿吨，比上年增长9.5%，完成货物周转量近13万亿吨公里，同比增长7.4%。按船舶载重吨计算，我国船舶拥有量占全球总量的13.4%，位列全球第二。2023年，我国造船完工量、新接订单量、手持订单量所占市场份额超过全球总量的50%，连续14年位居世界第一。全球货物和集装箱吞吐量排名前十的港口中，我国分别占八席和七席。
为了更有效促进碳达峰、碳中和目标的实现，并逐步增强航运相关产业的竞争力，我国提出了到2030年新增的新能源和清洁能源动力船舶比例达到40%、营运船舶单位换算周转量的碳排放强度比2020年降低约9.5%等航运能效和管理目标，加大力度开展船舶动力电池、燃料电池和氢氨醇等新型清洁能源的研发和试点示范应用，并着力建设港口岸电、自动化等配套基础设施。
全球航运业零排放转型进展
在全球各国的共同努力之下，全球航运的零碳转型已经取得了初步成果。根据克拉克森研究(Clarksons Research)所统计的现役船舶和已预订的新建船舶订单情况，截止2024年3月，全球船队中共有579艘船为“LNG ready”， 322艘为“氨ready“，272艘为“甲醇ready”。
2022 年，欧盟船舶的平均规模较2018年增长5.7%；船舶EEDI指标较2021年增幅5.6%；碳排放较2018年减少250万吨。目前欧盟境内共51个港口岸电覆盖，而根据欧盟替代燃料基础设施法案 (AFIR)和FuelEU Maritime的要求，为满足建设欧洲内部交通网(Trans-European Transport Network, TEN-T)的需求，到2030年，欧盟的岸电装机容量将增长3-4倍。
2024年上半年，我国新接绿色动力船舶订单占国际份额达71.7%，并实现对所有主流船型的覆盖。我国已经开展探索包括电力、甲醇、氢等多种能源类型为动力的船舶，截止2022年，已投运LNG动力船舶300余艘，电池动力船50余艘，甲醇、氢等燃料在船舶应用的研究和试点工作也已开展。以上海港、青岛港、天津港为代表的一批港口，已基本实现向低碳化、智能化的初步转型。并且，我国港口岸电设施建设成果显著，内河港口基本实现岸电全覆盖，沿海21个港口平均岸电覆盖率高达84%。
清洁能源技术发展现状
为了进一步加速零碳燃料的技术突破，成本降低及在航运领域的大规模推广应用，IMO在其《2023年船舶温室气体减排战略》中，专门设定了近景零排放燃料的加注目标——即至2030年，航运业应至少使用5%的零或近零排放燃料。
当前，考虑到燃料的安全性、合规性、经济性、碳减排潜力、与现有基础设施适配性等因素，业内在多种零排放燃料中将绿色甲醇和绿氨确定为可行性较高的路径。但是，全球98.8%的船队仍然使用化石燃料，零排放燃料市场仍处于发展初期。由于绿色甲醇和绿氨的供应和加注能力存在极大的不确定性，上游生产绿色甲醇和绿氨所需的可再生资源与下游港口燃料加注需求无法匹配，导致下游的船东和港口的投资信心不足，阻碍了整体航运转型的进程。
港口在航运零排放转型中的作用
为了降低这种不确定性并提升下游投资者信心，2024年4月，落基山研究所与全球海事论坛(Global Maritime Forum, GMF)共同发布了《机遇的海洋—绿色甲醇与绿氨在港口的供应》报告，针对绿色甲醇和绿氨这两种重要的远洋航运零碳转型清洁燃料的技术水平、成本影响因素和生产供应能力等进行了系统性分析，主要结论包括：
绿色甲醇和绿氨的生产成本是其是否能够获得投资青睐的最主要影响因素（上述两种燃料的终端价格组成中，生产成本占比超过了80%），而生产成本的高低主要取决于当地可再生能源禀赋、项目的资金成本和政府的补贴力度。政府补贴力度会极大影响绿色燃料的生产成本，例如，据落基山研究所测算，在IRA政策对绿电和氢气的补贴情景下，休斯顿地区的电子甲醇生产成本可下降约46%。
短期内，尽管各地产能相对受限，异地生产-运输-加注的模式更具优势；长期来看，本地生产-加注的模式更具优势。其中，绿色甲醇受欧盟政策影响较大，预计在短期内，其有限的供应量将集中在欧盟区域的港口，以及如新加坡港等全球关键的加注中心，而产地将集中在中国和北美地区。相较之下，绿氨的生产和供应将呈现出更加多元化、分散化、跨度大的特点。美国、南美、撒哈拉以南的非洲将成为大型低价绿氨产区，为全球的大型加注枢纽提供燃料。
作为船舶燃料的直接买方和加注服务的提供者，港口是航运零碳燃料应用的重要枢纽。根据当地可再生能源禀赋、加注需求等因素，合理规划其清洁燃料的供给能力和基础设施是航运零碳转型的重要支撑。以航运零碳转型为依托，有效进行清洁能源的供给和基础设施布局，并提升港口自身运行效率和能源效率，同样是增强港口自身发展竞争力以及和城市其他资源和产业的衔接关键举措。
图表 1 2030年所有规划产能实现投产之下绿色甲醇和绿氨的供应和加注分布
图表 2 2030年20%的规划产能实现投产之下绿色甲醇和绿氨的供应和加注分布
针对港口在航运清洁能源供给和基础设施布局等功能方面的重要作用，以及港口自身零碳转型和产业发展的重点方向，落基山研究所以绿色港口综合评价标准为基础，将航运绿色清洁燃料和岸电等零碳转型相关维度加入了综合评价体系，并对各评价维度下的国内和国际代表港口特点、优势和潜在机遇进行了梳理。该框架不仅为港口明确了绿色和低碳发展方面的核心竞争优势，而且强调了绿色航运燃料和岸电等清洁能源供应和基础设施布局对于增强港口未来发展竞争力的重要性，在促进船舶清洁低碳燃料应用的同时，也为港口自身以清洁能源和低碳化、自动化发展为目标的发展战略制定提供了关键支撑。
面临的挑战与未来展望
在全球面临严峻的气候变化挑战背景下，航运业零碳转型已成为国际共识与迫切需求。在全球各国和地区的共同努力下，近年来绿色船舶订单量激增、零排放燃料生产能力增加、船队能效水平显著提升，已经为航运全面零碳转型奠定了坚实的基础。然而，目前航运业仍然面临船舶零碳燃料的技术处在发展初期，供给能力有限且价格较高等挑战，不仅需要进一步明确零碳转型的技术路线，也需要在政策、市场机制、技术和基础设施布局等领域进行深度优化。