在世界各行業努力應對全球氣候變化之際，航運業也不例外。 為了實現有效減排，國際海事組織（IMO）承諾了一份重要脫碳制度，目標是通過國際立法，以減少航運業的碳排放量。具體而言，到 2050 年，IMO 目標是將航運排放量降低至2008年水平的至少50%、碳強度降低至2008年水平的至少70%。
IMO 將實行低效技術和運行模式的限制。在整個減碳計劃的最前沿，是能源效率設計指數（EEDI）和現有能源效率指數（EEXI）兩項重要法規。
這兩項指數覆蓋了所有 400 總噸（GT）以上的貨船，其中 EEDI 適用于 2013 年之后建造的船舶，EEXI 則適用于 2013 年之前建造的船舶。這兩項指數以船舶發動機每噸海里（ton-mile）所排放的二氧化碳量（克）計算，計算單位為克二氧化碳每噸海里（gCO2/ton-mile），同時也考慮了其他大量與船舶規格相關的變量。
下圖（圖1）為計算 EEDI 和 EEXI 的官方公式。
該計算公式包涵了從官方報告到估算模型的一系列數據流。
為保證減排效果，IMO 要求船舶的 EEDI 或 EEXI 值必須低于一定的標準數值，而且自 2013 年開始隨著時間的推移逐步降低標準數值。EEDI 已于 2013 年生效， 而 EEXI 將于 2023 年 1 月 1 日生效，將 IMO 減碳新規的要求進一步推廣至近乎全球貨運船隊。
可想而知，出于新法規復雜的計算，需要船東、承租人以及其他業內人士進行仔細的研判。同時，由于 IMO 尚未詳細說明違反規定的處罰機制，新法規下不合規船舶需要面對的后果仍不清晰。
為了響應 IMO 法規，VesselsValue 利用涵蓋范圍廣泛的數據庫、技術措施和專業知識，為每艘散貨船、油輪和集裝箱船估算 EEDI 和 EEXI 值。我們的能效工具讓用戶可以通過定制關鍵變量實時計算，以測算船舶和船隊的能效值。
EEDI和EEXI 船隊分析
概述
在現役船隊（散貨船、油輪和集裝箱船）中，只有 21.7% 的船舶符合 EEDI 和 EEXI 法規。其中散貨船的合規率最低，其次是集裝箱船，合規率最高是油輪。
該計算公式包涵了從官方報告到估算模型的一系列數據流。
為保證減排效果，IMO 要求船舶的 EEDI 或 EEXI 值必須低于一定的標準數值，而且自 2013 年開始隨著時間的推移逐步降低標準數值。EEDI 已于 2013 年生效， 而 EEXI 將于 2023 年 1 月 1 日生效，將 IMO 減碳新規的要求進一步推廣至近乎全球貨運船隊。
可想而知，出于新法規復雜的計算，需要船東、承租人以及其他業內人士進行仔細的研判。同時，由于 IMO 尚未詳細說明違反規定的處罰機制，新法規下不合規船舶需要面對的后果仍不清晰。
為了響應 IMO 法規，VesselsValue 利用涵蓋范圍廣泛的數據庫、技術措施和專業知識，為每艘散貨船、油輪和集裝箱船估算 EEDI 和 EEXI 值。我們的能效工具讓用戶可以通過定制關鍵變量實時計算，以測算船舶和船隊的能效值。
EEDI和EEXI 船隊分析
概述
在現役船隊（散貨船、油輪和集裝箱船）中，只有 21.7% 的船舶符合 EEDI 和 EEXI 法規。其中散貨船的合規率最低，其次是集裝箱船，合規率最高是油輪。
圖2: 現役船隊的合規百分比（按船舶類型劃分）
需要注意的是，VesselsValue 目前使用 IMO 指導下的參考速度的算法。由于 IMO 估算公式的設計更加保守，這意味著 VV 估算得出的合規船百分比與現實中的比例有所差距。即便如此，VV 系統中看到的合規船比例仍然偏低，突出了脫碳計劃面臨的挑戰。未來，隨著 IMO 宣布相應的違規處罰措施，無疑將迫使船東采取更積極的行動。
散貨船
船隊合規比例: 10.0%
盡管船隊相對年輕（平均船齡 11.4 年），但僅有十分之一的散貨船符合當前的 EEDI 和 EEXI 法規。
從圖 2 可以清楚地看出，Ultramax 合規比例最高，達32.8%。考慮到 Ultramax 的平均船齡僅為 5.4 年，較高的合規比例并意外。
同時，好望角型散貨船以 21.6% 的合規比例位居第二。與小型船舶相比，大型船舶每克的二氧化碳排放量可以運送更多噸的貨物。
集裝箱船
船隊合規比例: 25.6%
根據平均 EEDI 和 EEXI 值，集裝箱船是最大的二氧化碳排放源之一，平均排放量為每噸海里18.3克二氧化碳（gCO2/ton-mile），主要緣于集裝箱船上更大馬力的主機和高速行駛的需要。如果船東嘗試通過降低引擎功率以降低最佳航速來解決排放問題，那么現已相當緊張的供應鏈可能會承受更大的壓力。
如圖 2 所示，超大型集裝箱船（ULCV）的合規比例最高，達 83.5%。因為 ULCV 平均船齡僅為 5.3年，而且船型較大，可以承載更多的貨物，從而提高了貨物運輸的效率。
油輪
船隊合規比例: 30.4%
盡管在數量上，油輪領域的合規率最高，但少數燃油效率低下的小型油輪將整體油輪領域的平均 EEDI 和 EEXI 值推高到每噸海里 14.7 克二氧化碳排放量，與散貨船平均每噸海里 4.6 克二氧化碳排放量相比，存在明顯差異。不合規的油輪平均船齡為 16.6 年，比平均船齡為 12.5 年的合規的船隊多出 4.1 年。 船齡較小的船舶更有可能配備了更高能效的發動機和節能裝置 (ESD)。
EEDI 和 EEXI 對全球船隊的影響
EEDI 和 EEXI 很有可能會對貨運船隊產生重大影響。EEDI 或 EEXI 值不達標的船舶，尤其是老舊噸位，對于潛在購買方或投資則來說不太可能是一個有吸引力的選項。另一方面，希望通過降低船舶主機功率以滿足合規要求的船東，可能需要面對船舶降速航行所造成的航程時間加長，并會對船舶租金和收益造成影響。
為了達成合規與運營效益的平衡，對不合規的船舶進行改裝以更接近達標值將會成為業界常態，包括從氣流船體潤滑系統到螺旋槳葉片，甚至額外增加風力推進器和太陽能電池等節能設備（ESD）。我們可能會看到各種旨在提高現有船舶效率的新技術，或將為海事工程業帶來一番景氣。
而對于遠低于合規要求的船舶來說，主機功率限制（EPL）可能是僅剩的選擇。通過限制船舶主機的最大可實現功率，從而限制船舶的最高航速。這意味著，船東不僅需要花費EPL的安裝費用，還要承受船只降速航行造成的收入下降。
至于新造船，EEDI 和 EEXI 法規將加速海上新能源需求的擴大。作為最清潔的化石燃料，LNG（液化天然氣）有望成為未來遠洋船舶的主要燃料。其他低碳強度的替代能源在未來十年內將越來越受歡迎，如生物天然氣（bioLNG），即在發酵等生化過程中生成的天然氣，是一種由有機和無機原料生產的混合燃料，有著“藍色甲醇”之稱，被定義為碳中性燃料。另外，無碳氫燃料電池雖仍在開發之中，但也有望成為脫碳的長期解決方案。
能源效率指數
如前所述，能源效率指數只是國際海事組織為遏制航運的溫室氣體排放而采取的其中兩項措施。 2023 年，隨著 EEDI 和 EEXI 生效的同時，碳強度指標（CII）也將生效。
CII 是一項限制船舶的低能效運營的操作，并可能與 EEDI 和 EEXI 指標一起，對碳密集型的噸位產生復合型影響。這將迫使船東將老舊、不合規的船隊在升級或送往拆解中做出選擇。此外，氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）的監管也將遏制非碳污染，推動航運走向更環保的方向。
可持續發展的理念也拓展到海工領域，其中碳捕獲和儲存技術（CCS）等可以防止油氣開采過程中產生的二氧化碳直排大氣。此外，使用太陽能和風能發電也可以提高海上油氣生產的可持續性，更高效的鉆井以及儲集盆地建模的優化，可以減少每單位產量所需的鉆井數量，從而減少油氣行業對海洋環境的影響。
隨著新措施的實行，以及近年技術的進步和政府資助的增加，海上風能正在成為全球綠色能源的主要來源之一。根據國際能源署（IEA）的數據，到 2050 年，全球生產的可再生能源總量需增加 50%，才能實現凈零碳排放目標。
總結
脫碳減排可能會給航運業帶來挑戰，同時也給船隊優化帶來巨大機會，從而提高效率、生產力，保持可持續性發展。通過數據驅動的測算工具，可以幫助找到成功的可持續海事發展路徑，以數據驅動準確可靠的信息，引領行業變革的新潮流。
來源： VesselsValue 分析師 Joey Daly
