【海洋观点】我国北极航运发展需求分析

随着北极海冰消融加速，北极地区油气和航道资源开发价值增加，北极开发成为全球大国竞争的新舞台。北极航运贸易是我国参与北极开发的突破口，当前，我国对外贸易与能源资源进口依赖常规航线海上运输的问题日益突出，主要表现为苏伊士运河和巴拿马运河拥堵，马六甲海峡和苏伊士运河常规航线的部分水域，特别是索马里海域海盗猖獗等。北极航道的开通，不仅大大拉近了我国与欧洲、北美等市场的运输距离,更有利于保障中国的能源运输和经济安全。
一、北极航运发展的合法合规需求
由于北极环境和地理位置的特殊性，北极航运首先需要面对合法合规问题。自2017年国际海事组织（IMO）制定的《极地规则》正式生效以来，我国通过不断摸索，在极地船舶入级、设计、建造、运营和管理方面对该规则的认识和理解逐渐加深，但目前来看，北极航运法规体系仍不够健全，未来应该还会不断更新完善，从而对极地运输提出更多的新要求。当前对北极航运领域产生重大影响的主要有四方面。
首先，北极水域船舶使用和载运重油的禁令将于2024年7月1日生效，给北极航运带来不小的挑战，考虑到我国绝大部分船舶采用重油燃料作为动力来源，这一禁令无疑是颠覆性的。其次，欧盟委员会在2021年7月14日提出的“Fit for 55”一揽子减排方案，旨在促进航运业向低碳燃料转型，未来该方案一旦通过并实施，将对北极航运产生重大影响。再次，俄乌军事冲突给北极航运带来难以预估的风险，在北极航道航行的船舶需提前收集俄乌冲突可靠风险源信息，及时获取沿线战争风险和合规风险信息，做好相关风险评估、制裁规避和风险管控应对措施。最后，世界港口国监督组织巴黎备忘录近期发布对《极地规则》开展大检查活动的公告，除对极地运输船进行常规港口国监督检查外，将更加细致地检查《极地规则》有关要求，对北极航行船舶在安全和防污染方面提出更高要求。
考虑到北极航运的相关政策和法规与北极航运息息相关，任何改动都可能影响极地船舶的适航性和经济性，因此，后续仍需密切关注和研究最新的相关国际公约与规则、俄罗斯北极水域航线条例、船旗国规章等极地航运法规要求，为航运企业的决策和国家北极航运战略提供参考。
% p* e2 @% G6 d5 i二、北极航运发展的经济性需求
北极东北航道的开通，将大幅缩短我国至欧洲西北部地区的海上运输距离，比传统航线最多缩短12-15天航行时间以及节省相应的燃油消耗，为企业创造了巨大的经济效益和商业机会，这也是对航运企业最直接的驱动力和可持续发展的先决条件。
, M9 e6 H9 Y3 ~% G4 }$ y- `( X从航运企业的角度来看，经济性是北极航线商业运输的首要考虑因素。受制于北极航线货源不足和航行安全性问题，当前我国主要采用多用途船开展北极航道运输工作，主要航次集中在北极东北航道，航次规模小，船型单一。每年航行窗口主要分布在7月下旬到10月上旬，通航窗口期短，经济效益不显著。如何进一步挖掘北极航线的商业潜力，实现北极航行常态化和规模化，是我国北极航运进一步发展亟待解决的问题。
! \, X( h3 Z0 L! Q( y7 v$ O三、北极航运发展的安全性需求
航行安全保障一直以来都是航运业关注的重中之重，而北极恶劣的通航环境和特殊的地理位置无疑带来更多安全风险，因此，北极航运安全保障显得尤为重要。
自北极航线开辟以来，我国在北极航运领域投入了大量资源，克服了诸多困难与挑战，不断提升北极航行安全保障水平。针对北极环境恶劣、冰情多变、风险难以评估的问题，建立北极航线风险评估指标体系和风险评估模型，实现对每个北极航运航次的全面风险量化评估；针对北极高纬度海区和低温环境，进行极地通信导航、极地救生设备、低温操作控制技术和极地人员保障研究；针对极地航行船员适任问题，编写多套极地航行船员培训教材，研发船员智能培训系统；针对北极航运潜在风险较多的问题，开展北极航行辅助驾驶相关研究，包括北极环境预报，船舶结构冰载荷监测，智能态势感知，视频监测与风险可视化预警，船岸双向通信保障等技术研究。
随着近些年我国北极航运的实践经验积累和技术研发，我国北极航运保障水平得到极大提高，但是目前仍存在以下安全风险，亟须解决：第一，北极沿线设施匮乏的风险；第二，通信导航设备使用不稳定的风险；第三，能见度不良和极夜时冰区航行的风险；第四，海冰预报偏差的风险；第五，破冰船编队航行的安全风险；第六，北极航线调整频繁及冰困的风险。
四、北极航运发展的节能环保需求
北极航运除了要满足合法合规需求、商业价值需求和安全保障需求外，还需要特别关注北极环境保护需求，这也是北极航运得以可持续性发展的基本要求。
& f* l, }% H/ c5 @8 }# C' z在我国“双碳”战略和IMO碳减排的大背景下，考虑到IMO的北极重油禁令和欧盟的“Fit for 55”减排一揽子方案，推动北极航运船舶采用新能源动力系统及节能减排技术已经日趋急迫。
9 M5 k: v$ O3 }" G! J: w近些年我国在船舶新能源动力、节能减排等绿色低碳技术领域开展诸多研究，然而当前针对极地运输船的绿色降碳技术研究尚处于起步阶段，尤其是新能源研发尚处于实验室阶段。但IMO的北极重油禁令却已迫在眉睫，考虑到柴油动力系统早已大规模应用，此外LNG动力系统也较为成熟，并已有不少工程应用案例，当前对于北极重油禁令最为可行的解决方案是全部使用柴油或者LNG作为极地运输船的燃料。然而，全部使用柴油无疑将导致燃料费大大提高，使用LNG动力不仅极大提高燃料费，而且将导致造船成本暴涨，这些都将对北极航运的经济性带来损害。此外，相较于传统的重油，使用柴油或LNG带来的减排效果可以忽略不计。因此，柴油或LNG只能作为临时的过渡燃料，北极运输的长远发展取决于船舶领域的新能源技术早日取得突破性进展。现阶段北极航运节能降碳的发展趋势主要有高效推进技术、船舶减阻技术、节能增效技术、碳捕捉及碳封存技术等，在助力北极航运节能减排的同时，也将带动新的产业链形成。
3 U' `/ u( H4 a- `五、北极航运发展的极地装备研发需求
) [" s! K7 B$ \为满足北极航运发展的各项需求，需大力研发极地装备，当前我国极地装备研发需要解决三个问题。
第一，研发兼顾冰区和敞水区的极地运输船型。由于以往我国极地运输船大部分时间运营于敞水区，因此，当前北极航行运营船舶的船体线型设计主要考虑敞水区水动力性能，随着北极海冰消融，北极航运将不断发展壮大，亟须设计并开发出安全可靠、兼顾冰区和敞水区性能的极地运输船，从而更好地提升北极航运经济性。
& K  k+ P5 g$ N4 `/ q: b第二，降低极地运输船建造成本。相对于普通船，冰级船在动力装置、船体结构、船用设备等方面都提出了更高的要求，增加不菲的建造成本，且冰级越高，成本增加越多。如何在保证设备安全可靠的基础上，进行动力选型优化、结构轻量化、国产设备替代或自主研发等研究，是提高航运企业积极性，促进北极航运进一步发展的重要推力。
第三，提升极地运输船抗冰通航能力，扩大航行窗口期。目前我国极地运输船抗冰能力较差，在冰情较重时难以独立通航，即使在破冰船引航时仍要求船舶具备较好的抗冰能力，从而导致通航窗口期严重受限。如何在低冰级船型的基础上，开展防冻油漆、极地绑扎系固设备、除冰设备、冰区甲板机械、北极探冰通导设备等的研发，是提升极地运输船的抗冰通航能力、扩大通航窗口期的关键。

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文章来源：《我国北极航运发展需求浅析》，原刊于《航海技术》2022年第5期
作者：胡冰，系上海交通大学海洋工程国家重点实验室、中国远洋海运集团有限公司高级工程师；罗文俊，系中远海运特种运输股份有限公司工程师；殷华兵，系中远海运特种运输股份有限公司高级工程师