AC米兰官网-船舶与海运行业绿色转型专题研究：《船舶降碳与绿色燃料替代》执行摘要

　　AC米兰·(中文)官方网站-Milan brand-作为承载全球逾 90% 国际贸易货物的核心支柱，船舶与海运行业持续强劲的经济表现对全球供应链的稳定至关重要。尽管面临复杂的供应链环境，2024 年全球航运业的日均收入仍较十年前提高了近30%3 ，并且未来新兴市场潜力正推动全球海运贸易持续扩张，预计 2025 年至 2029 年将保持 2.4% 的年增长率。然而，航运业也是全球人为温室气体排放的重要来源（约占总量的 3%），面临着日益严峻的脱碳转型压力。传统船用燃料对重油的高度依赖造成了高污染和高排放，在既有政策不加强的情景下，相关排放到 2050 年也将累计增加至 2008 年的 2.5 倍，使绿色技术的开发成为迫切需求。此外，全球经济的不确定性和地缘政治风险对船舶航线的影响，也会致使运营成本与碳排放同步上升，进一步加剧航运业的环境挑战和运营复杂性。在此背景下，绿色转型已成为保障行业可持续发展的战略方向。在全球气候治理框架下，国际海事组织（IMO）2023 年通过的《船舶温室气体减排战略》已明确提出：到 2030 年，国际航运年度温室气体排放较 2008 年至少降低 20% 并力争 30%；到 2040 年至少降低 70% 并力争 80%8 。这意味着全球海运体系必须在未来 10–20 年内同步推进降碳技术升级和燃料结构的深度重塑，而不仅依靠传统的能效改进应对增量约束。本报告正是立足这一新的时间表，系统评估船舶降碳与绿色燃料替代的技术路径、经济可行性与政策方案，为实现上述阶段性目标提供重要的信息参考与实践指引。

　　当前，全球船舶与海运行业在实现绿色化方面已展现出坚实的转型基础与巨大潜力。自 2008 年以来，船舶行业已通过航速优化、船体结构改良、动力系统升级以及物流优化等多种措施累计减少了超过 30%的碳排放；预计到 2030 年，依靠持续的运营和技术提升全球航运可再降低 4% 至 16% 的燃料消耗，相当于减少 1.2 亿吨二氧化碳排放。此外，行业领先机构正积极推进绿色技术试点，加速绿氨、绿色甲醇、生物质柴油等新型燃料的替代应用，这些新型燃料已成为实现行业深度脱碳的重要路径。这一系列由上至下的政策推动与自下而上的市场创新共同构建了船舶与海运行业绿色转型的全新发展空间。

　　在碳中和目标与 IMO 强制减排战略的双重驱动下，船舶降碳已从行业自愿选择上升为合规约束和可持续发展的必然方向。IMO《2023 年战略》明确了到 2030 年、2040 年的阶段性减排目标，并提出2050 年净零愿景，与欧盟碳市场（EU ETS）等区域碳定价机制共同将碳排放成本显性化，形成了“政策 + 市场”的刚性约束体系。

　　中国航运产业正在加快绿色转型，龙头企业积极响应并公布减排承诺，布局绿色运力和新燃料试点。而行业仍面临绿色燃料供应链不成熟、技术改造成本高昂、标准和安全体系尚不完善等关键瓶颈，倒逼行业从零散的单项改造加速向降碳技术体系化、路径多元化方向协同演进。

　　全球船舶工业正在从单一节能改造向“能源替代 + 智能运营 + 基础设施升级”为特征的复合降碳技术体系迈进。在政策驱动、能源革命和市场需求变化的共同作用下，船舶降碳产业快速形成以绿色燃料替代、动力系统升级、能效提升、数字化运营优化以及绿色港口基础设施建设为核心的技术组合，覆盖船舶设计、制造、运营和维护的全生命周期新型产业链体系。当前船舶降碳的技术路线呈现多路径并行、系统协同和加速工程化的趋势，绿色燃料、电气化与混合动力、风光助推等新能源技术不断迭代，人工智能与数字孪生正在成为船舶能效管理和运营优化的重要支撑手段，加速推动船舶降碳解决方案向工程化与规模化应用转变。

　　当前，船舶降碳产业技术体系正由单点技术改进向多模块协同的综合解决方案转变，其宏观结构主要由若干分支方向构成。在船舶本体层面，优化船体外形与推进性能仍是基础环节，为能效提升提供物理基础；在能源与动力层面，绿色清洁燃料及相应燃料供应系统的改造形成能源侧的关键支柱，与电气化与储能技术、风能 / 太阳能辅助推进等共同构成多路径并行的动力系统降碳方案；在运营层面，改善运行方式、数字化能效管理、智能监测等技术可进一步提升实际航行过程中的碳减排水平。与此同时，尾气的碳捕集与能量回收技术则为实现更深度降碳减排提供扩展能力。上述技术更需要依托绿色港口基础设施实现船岸协同，结合标准体系、安全规范与供应链网络，构建覆盖设计、运营与支撑服务全链条的系统化船舶降碳框架与技术体系。

　　在全球减排政策持续加严与航运体系深度转型的共同作用下，船舶降碳技术体系的演进呈现出由“局部优化”向“系统重构”升级的发展趋势。其核心特征并不体现在单一技术路线的替代，而在于技术目标、系统边界与决策逻辑的整体转变：降碳不再仅服务于满足能效指标或排放约束，而是逐步嵌入船舶全生命周期设计、能源系统配置及航运组织方式之中，成为影响船舶技术选型与运营模式的重要约束条件。在这一过程中，多种技术路径长期并行、交叉演化，不同燃料体系、动力形式与运营策略在不同船型、航线与区域场景下形成差异化组合，推动船舶降碳体系由“技术叠加”向“系统协同”和“整体优化”演进。

　　为推动实现航运业低碳转型，建立科学、准确且符合行业实际现状的船舶碳排放模型，已成为实施航运有效碳管理、挖掘减排潜力及推动船舶绿色燃料替代的关键方法学基础。目前国际通行的核算模型（如 IMO 的 EEXI/CII 计算工具）多侧重于合规性申报，可归纳为静态、周期性的核算体系，在数据精度、动态监测、多情景预测以及适配新能源系统方面存在明显局限性。为弥补这一缺口，本课题基于复旦大学张艳教授团队的研究成果，提出构建集“实时监测、动态核算和情景模拟”于一体的船舶碳排放综合模型（Integrated Model for Ship Carbon Emissions, IMSCE）。其主要功能包括：一、实现对船舶与船队碳排放的高频次、细颗粒度精准量化；二、提供对不同类型船舶碳排放量化指标的评估能力；三、该模型既能服务于企业层面的碳核算和减排管理，也可支撑行业监管和政策情景模拟，为我国航运业制定系统化、可执行的深度脱碳路径提供统一的数据分析底座和决策支撑工具。

　　在全球航运业加速推进低碳转型的大背景下，船舶降碳技术正经历从传统能效优化到新能源驱动的系统性演变。早期技术聚焦于能效提升，如船体线型优化和水动力节能技术等，通过降低能耗实现间接减排，为行业后续深度减排奠定了基础。随着 IMO 和区域减排目标的日益趋严，液化天然气、生物燃料等过渡性技术因减排效果显著成为短期主力方案；氢燃料、氨动力等零碳技术则凭借其近零排放潜力受到广泛关注和持续投入。同时，传统节能技术应用趋于常态化，而表面减阻、风力助推、碳捕集以及太阳能 / 光伏发电等创新技术则通过协同集成不断实现突破，共同推动航运业向更高水平的脱碳目标迈进。

　　在 IMO 净零排放框架和欧盟排放交易体系等法规驱动下，船舶降碳技术正从“合规驱动”向“市场主导”转变，市场潜力巨大。IMO MEPC会议梳理了各种降碳节能效果以及市场应用的成熟度（表2-1），差别很大。总的来说，传统水动力节能技术因直接节省燃料成本，市场前景持续看好；而创新节能如风力助推、太阳能 / 光伏发电等技术兼具节能与利用清洁能源的双重优势，预计在中长期成为船舶降碳技术市场中的主力军之一；废热回收、锅炉技术等主辅机节能技术商业应用强，但减排能力相对较小。

　　短期内，LNG、生物燃料等过渡性技术因满足合规需求仍具市场空间，但其长期潜力受限于碳排放上限；以氢、氨为代表的零碳技术因其近零碳的排放效果将获关注，但其可获得性、经济性及使用风险为未来市场带来不确定性。

　　作为全球超过 90% 的贸易货物运输的承载者，海运对传统化石燃料，包括船用重油、柴油和船用汽油等高度依赖。这不仅形成“海洋环境污染 + 全球温室效应”的双重环境冲击，且能源供应呈现高度集中化和对外依赖特征。IMO 减排战略的持续升级与细化，为航运业绿色燃料替代设定了明确的目标框架和时间节点，成为推动行业燃料转型的核心驱动力，形成了“全球框架 + 区域强化 + 国家落实”的政策推动体系，进一步强化了绿色燃料替代的紧迫性和方向性。绿色燃料替代作为航运业实现低碳转型的重要路径，对行业可持续发展具有多重不可替代的战略价值：助力 IMO 2030/2040 减排目标达成的核心抓手，能够从源头破解航运业的“排放锁定”难题；推动航运产业链的全面低碳重构与技术升级，形成燃料、船舶、港口和能源协同发展的新格局；催生新的产业形态和商业模式；绿色燃料替代能够显著提升航运业的国际竞争力和环境责任形象，助力行业在全球碳治理格局中占据有利地位。总之，在全球气候治理和能源转型的大背景下，加速推进绿色燃料替代已成为全球航运业的共识，将引领航运业进入绿色低碳发展的新时代。

　　明确绿色燃料的定义与分类标准是开展替代路径研究的前提，也是确保研究边界清晰、内容聚焦的基础。综合多方规定，将绿色燃料定义为：在全生命周期 - 涵盖原料获取、生产加工、储存运输、燃烧使用及废弃物处理等所有环节的过程中，温室气体排放强度显著低于传统船用化石燃料，且对生态环境无污染或低污染、资源来源具有可持续性、能够适配航运船舶动力系统的燃料。本研究明确核心研究对象为：液体绿色燃料中的液化天然气 LNG、生物质柴油、绿色甲醇；气体绿色燃料中的绿氨、绿氢。这一研究对象的选择既覆盖了当前技术成熟、具备短期应用潜力的绿色燃料，也包含了中长期零碳转型的核心燃料，能够全面支撑“分阶段替代路径”的研究需求，确保研究的针对性与前瞻性。

　　绿色燃料的航运适用性是决定其替代顺序和应用场景的核心依据，直接影响替代路径的设计。本研究从“能量特性、储存运输要求、船舶兼容性、加注便利性、经济成本、安全性”多个维度，构建绿色燃料航运适用性评估体系。以 IMO 减排目标为目标导向，以绿色燃料的航运适用性差异为基础，遵循“从易到难、从低碳到零碳、从局部到全局”的渐进式演进规律，通过分阶段推广不同类型的绿色燃料，同步攻克产业链各环节的成熟度瓶颈，最终实现航运业燃料体系的全面绿色转型。返回搜狐，查看更多