技术攻关筑牢根基 解锁航运绿色发展新路径
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2026-06-20 09:01:10
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来源:星沙时报

来源:人民网

走进上海海事大学综合机舱实验室,主机运转的低沉声浪扑面而来,集控室显示屏上,油耗、负载、碳排放等核心数据实时跳动。这套完全参照实船标准搭建的动力验证平台,正反复测试海船混合动力能源管理策略,成为我国航运绿色低碳转型的核心技术“试验场”。

作为全球贸易的核心载体,航运承担着九成以上的国际贸易货物运输量,也肩负着极为艰巨的减排使命。数据显示,一艘远洋货轮年运行200天,二氧化碳排放量可达近6万吨,约相当于4万辆家用小汽车的年排放总量。随着国际海事组织敲定2050年全球航运净零排放框架,我国也明确提出2030年国际航行船舶碳排放强度较2025年下降不低于15%的硬性目标,核心技术自主攻关,已成为航运业绿色转型的根本支撑。

“在现有动力体系中深挖能效潜力,是短期减排最具性价比的路径。”上海海事大学商船学院教授曾向明表示,针对工程船舶主机负载波动频繁、长期偏离最优能耗区间的行业痛点,研发团队研制了适用于海船的混合动力系统,配套自研智能能源管理系统,通过多动力源协同调度实现能效“削峰填谷”。

这套调度策略的核心,是基于发动机油耗-负载特性曲线的精准调控。通过动态匹配燃油动力与电池动力的输出比例,可让主机始终稳定在最低油耗的运行区间,在全航行周期内系统性提升能源利用效率。

综合机舱实验室的价值,贯穿技术研发与产业落地全链条。作为船舶轮机领域的核心试验平台,它可开展动力特性测试、控制策略验证、能效对标等各类科研试验,替代成本高昂的实船试航,大幅压缩技术研发周期。与此同时,实验室还可为轮机工程专业人才、在岗船员提供实船级操作场景,支撑绿色船舶设备操作、故障应急处置等培训与考核,为行业转型持续储备技能人才。

除了动力能效的系统优化,海洋工程材料的绿色防腐,是航运与海洋装备低碳转型的另一道核心考题。浩瀚海洋中,腐蚀始终是船舶管路、海上风电装备等海洋工程设施的“隐形天敌”。传统防腐涂料不仅难以覆盖复杂结构内壁,还可能给海洋生态带来额外环境负荷。对此,上海海事大学海洋科学与工程学院教授刘涛率领团队另辟蹊径,以天然微生物为“画笔”,在金属表面“生长”出一层生物矿化防护层,为海洋材料防腐开辟了一条绿色低碳的全新路径。

“这套生物矿化防护技术的核心,是让海水中的细菌等微生物在材料表面自然代谢,诱导形成致密的矿化保护层。”刘涛表示,其原理类似水壶内壁的水垢沉积,却比人工涂层更具天然优势:不受工件形状限制,管道内壁、精密零部件缝隙等涂料难以抵达的区域都能均匀成膜;适配铜、不锈钢等多种基材,无需特殊预处理;全程不添加化学涂料,完全依托自然生物过程,从源头避免了传统涂层对海洋生物与生态环境的潜在危害。

更具突破性的是其天然自修复能力——只要水环境中存在对应微生物,涂层出现破损后即可自行修复,可反复生效。即便矿化层成型后细菌自然消亡,防护效果也不受影响。针对不同海域环境,这类微生物在4至35摄氏度区间均可存活,极地低温环境下的菌株生命力更强,适配范围覆盖从南海到极地的广阔海域。

目前,这项生物矿化涂层技术已落地应用于海上风电套筒防护、船舶压载舱与管道内壁防腐等场景,在人员难以抵达的密闭空间、复杂结构中优势尤为突出,为航运绿色低碳发展提供了全新技术助力。

船舶技术持续迭代的同时,港口端的绿色转型也在加速推进,共同织就我国航运降碳的完整网络。青岛港实现集装箱船舶航行、靠泊、作业全流程无人化;天津港加快干散货码头作业“无人化、自动化、智能化”转型,“智慧零碳”堆场投入运营;山东港口发布全国首款港口AI芯片;宁波舟山港实现重箱查验“具身智能”应用,智慧绿色正成为我国港口的鲜明底色。

从能效优化的精细化探索,到清洁材料的核心技术攻坚,再到产业人才的体系化培养,以实验室为载体的底层技术布局,正为我国航运绿色转型筑牢坚实根基。随着绿色燃料加注体系、碳排放监管制度、技术规范体系的不断完善,我国正逐步从国际航运绿色规则的跟随者,向技术创新与标准制定的参与者、引领者稳步迈进,以持续的技术突破与产业实践,为全球航运脱碳事业贡献中国力量。

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