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核動力集裝箱船來了！航運巨頭全力推進零排放戰略
無需新增燃料，動力強勁，完全實現零排放——在全球航運業脫碳轉型推動下，核動力商船作為一種“變革性技術”正逐漸從概念走向現實。
繼此前宣佈投資訂造甲醇和LNG雙燃料船之後，丹麥馬士基並未停下持續探索新能源的腳步，這家被譽為行業“風向標”的航運巨頭正將目光轉向核動力，尋求航運業的下一個重大突破。
馬士基加入！三方合作研究核動力支線集裝箱船
近日，馬士基與英國勞氏船級社（LR）和英國海事與技術創新公司Core Power簽署聯合開發項目協議，將合作開展監管評估研究，以確定潛在的新一代核動力支線集裝箱船在歐洲港口進行貨運作業的安全性和監管考慮因素。這項研究將評估現有安全規則的更新需求，並深入理解核動力在集裝箱航運中的操作與監管方面的改進空間。
此外，聯合研究還將為海事價值鏈中正在探索核能商業案例的成員提供見解，幫助其制定船隊戰略，實現溫室氣體淨零排放。
研究將彙集英國勞氏船級社作為海事行業顧問的專業知識、Core Power公司在海事應用開發先進核能技術的經驗、一家未公開的港務局以及馬士基在航運和物流方面的豐富經驗。
英國勞氏船級社首席執行官Nick Brown表示：“這項聯合研究的啟動標誌著一個令人興奮的旅程的開始，即釋放核能在海事行業的潛力，為零排放營運、更靈活的服務網路和更高效率的供應鏈鋪平道路。採用多種燃料實現海事行業脫碳化，對於確保我們這個行業實現國際海事組織的減排目標至關重要，而核動力推進有望在能源轉型中發揮關鍵作用。”
Core Power首席執行官Mikal Bøe稱：“沒有核能就沒有淨零排放。要釋放核能的巨大潛力，改變海事行業的動力方式，關鍵在於為浮式核電站、以及在近岸環境、港口和水道運行的核動力船舶制定商業可保性標準框架。我們非常高興能與歐洲一些最受尊敬的行業參與者合作，為實現這一目標創造條件。”
馬士基船隊技術主管Ole Graa Jakobsen指出：“自馬士基於2018年推出能源轉型戰略以來，我們一直在為我們的船舶資產探索多樣化的低排放能源選擇。核能在安全、廢物管理和各地區監管接受度等方面都面臨著諸多挑戰，到目前為止其弊端明顯大於優勢。如果這些挑戰可以通過開發新的所謂第四代反應堆設計來解決，那麼核能有望在未來10到15年內成熟起來，成為物流行業另一條可能的去碳化途徑。因此，我們將繼續監測和評估這項技術以及所有其他低排放解決方案。”
據瞭解，馬士基是目前全球第二大集運公司。Alphaliner的最新資料顯示，目前馬士基旗下船隊營運713艘船，其中包括333艘自有船舶和380艘租入船舶，總運力約為437萬TEU，市佔率14.4%。馬士基制定了到2040年實現碳中和的可持續發展目標，比航運業絕大多數同行領先了至少10年。根據馬士基的目標，到2030年該公司遠洋船隊的溫室氣體排放強度將降低50%，其完全控制的碼頭的絕對排放量將降低70% 。
為了實現這一目標，馬士基在近幾年來投入了大量的金錢、時間和精力開發新燃料。2021年，馬士基訂造了全球首批甲醇雙燃料集裝箱船。截至目前，馬士基在中韓船廠訂造的甲醇雙燃料船數量已達25艘，其中包括HD現代尾浦（原現代尾浦造船）在2023年交付的全球首艘甲醇動力集裝箱船——2100TEU集裝箱船“Laura Maersk”號，以及HD現代重工預計將在今明兩年陸續交付的12艘16000TEU和6艘17000TEU超大型船；此外還有揚子江船業的6艘9000TEU甲醇雙燃料船，計畫在2026年至2027年陸續交付。
與此同時，馬士基近期還宣佈將投資訂造LNG雙燃料船。該公司決定訂購和租賃約50-60艘甲醇/LNG雙燃料集裝箱船，總計約80萬TEU，其中約30萬TEU為自有船舶，其餘50萬TEU則將通過定期租船協議租賃營運。一旦這些船舶交付使用，馬士基船隊中約25%的船舶將配備雙燃料發動機。
去年9月，馬士基與法國達飛決定合作開發集裝箱船替代綠色燃料。這兩家公司均為航運業綠色轉型的先驅，根據協議雙方將探索聯合研發其他淨零排放解決方案，例如氨等新型替代燃料，或船舶的創新技術。
航運業的“變革性技術”！核動力商船研發成熱點
馬士基對核動力船的關注並不令人意外。核能是一種具有超高功率密度的清潔能源，全壽命周期幾乎無需進行燃料補給，還能降低成本提高營運效率；作為實現零排放航運的可能途徑，核動力船正引起航運業的極大興趣。
此次與馬士基合作的Core Power是一家位於倫敦的高科技公司，致力於開發海上先進核能技術。Core Power正在開發一種船用熔鹽反應堆（m-MSR）類型的“原子電池”元件，可以為世界上最大的船舶提供動力，並為中小型船舶生產綠色合成燃料。
據瞭解，熔鹽反應堆是核裂變反應堆的一種，屬於第四代反應堆，使用釷而非鈾作為燃料，其主冷卻劑以至燃料本身都是熔鹽混合物，它可以在高溫下工作時保持低蒸氣壓，從而降低機械應力，提高安全性，並且比熔融鈉冷卻劑活性低。核燃料既可以是固體燃料棒，也可以溶於主冷卻劑中，從而無需製造燃料棒，簡化反應堆結構，使燃耗均勻化，並允許線上燃料後處理。熔鹽堆在固有安全性、經濟性、核資源可持續發展，以及防核擴散等方面具有其它反應堆無法比擬的優點。
Core Power介紹稱，海上熔鹽反應堆技術相對於傳統核技術，具有比較明顯的優勢，“我們可以用不到一立方米的燃料，產生僅幾品脫的廢物，就能在25年內獲得25MW兆瓦的能量，相比之下，同一艘船就需要用50萬立方米的船用燃料，產生超過100萬噸的二氧化碳排放”。
去年，Core Power披露了一款使用熔鹽反應堆技術推進的2800TEU支線集裝箱船概念設計，該設計有望通過大幅縮短運輸時間和增加每年往返航行次數，徹底改變集裝箱航運業。根據Core Power的模型，核動力船設計可以使目前需要10.2天的跨大西洋航程縮短至6.5天，年均往返次數可從28次提高到41次，從而提高整個供應鏈的效率，並兼顧可持續航運。
Core Power分析主管Rory Megginson表示：“核動力船舶將標誌著減速航行時代的終結。自2008年以來，航運業的趨勢一直是使用大型船舶以更慢的速度航行，導致服務缺乏靈活性同時仍面臨高排放問題。”
雖然商船領域應用核動力的探索早在上世紀50年代就已開始，包括美國的全球首艘核動力運輸船“薩凡納（Savannah）”輪、德國核動力運輸船“奧托·哈恩（Otto Hahn）”輪和日本核動力運輸船“陸奧（Mutsu）”輪，但受造價昂貴、維運成本過高及潛在的安全風險等因素制約，核動力商船發展步入中止狀態。除了軍用艦艇和破冰船等船舶外，目前全球唯一在營運核動力商船隻有俄羅斯的“Sevmorput”號（建於1988年）。
英國勞氏船級社（LR）認為，核動力可以看作是航運業的一項變革性技術，可以提供一條通往可持續、高效航運解決方案的路徑。儘管不會像某些替代燃料一樣直接取代燃油系統，但核動力會成為從根本上重塑航運業的主要催化劑。
當前，已經有多家船企正在探索核動力技術在航運業的應用前景。今年2月，韓國最大造船企業HD現代集團造船業務控股公司HD韓國造船海洋與Core Power、美國核能企業TerraPower簽訂開發協議，共同探索小型模組化反應堆技術在新造船領域的應用。
去年年底，英國航運公司Zodiac Maritime與LR、韓國電力技術（KEPCO E&C）以及HD韓國造船海洋宣佈將合作開發核動力船設計。HD韓國造船海洋和KEPCO E&C負責核動力船及核反應堆設計，LR負責評估安全營運和合規模型的規範要求。
在去年12月初舉行的中國國際海事展上，中國船舶集團江南造船發佈了全球首型、世界最大24000TEU核動力集裝箱船設計，並獲得DNV的原則性批准（AiP）。
該型船採用國際第四代堆型熔鹽反應堆解決方案，其安全性高、反應堆高溫低壓運行，在原理上規避堆芯融化，具備防擴散與固有安全特徵。採用無序耐高壓容器與管路，即便發生破口事故，在環境溫度下迅速凝固，事故後除正常停堆手段外還可以把熔料鹽排出堆外，實現快速停堆、防止事故擴展。此外，該型船動力裝置佈置於船舶安全位置，電力系統採用雙側冗餘設計，充分保證供電系統安全，並具備從人員聚集區應急撤離功能。 (國際船舶網)