互学互鉴

编译 | 海运的未来如何发展 技术篇

时间:2019年05月20日

编译:上海海事法院青年翻译员团队成员  鲍海跃、韩赟斐、何煜、岑祺、费晓俊;校对:鲍海跃

 

编者按:本文编译自联合国贸易发展会议上通过的出版物《50 Years of Review of Maritime Transport, 1968-2018: Reflecting on the past, exploring the future》中的第四节未来海运如何升级。本文将讨论影响海运未来发展的几个因素,并列举许多专家、学者以及实务观点加以论述,供大家学习借鉴。

囿于目前的经验,人类很难正确地预测一代人之后的事件。60多年前,第一次集装箱航行是在1956年从纽瓦克到休斯敦的油轮“Ideal X”号上运输甲板货物。随后,这一颠覆性技术便改变了航运中间产品和成品的面貌。集装箱化的成功主要是由于:1、对货物的最少处理;2、相关保险业所产生的经济;3、港口的货物盗窃在全球范围内猖獗,一个密封的箱子为货主提供了更大的货物安全措施,并大大降低了他们的保险费用。

在过去的30年里,全球化使世界贸易增长的速度超过其创造财富的能力。制造商一直在解构全球商品价值链,以便通过降低劳动力成本和技术驱动的生产力收益来优化盈利能力。关键在于为发达国家的受过教育的高成本劳动力保留高价值活动(研发、营销、融资),将低价值活动转移到劳动力成本低的国家。这利用了海上运输的规模经济、陆上运输的放松管制、金融服务和电信,以及互联网为股东和业主创造财富所带来的信息优势。

 

技术

1燃油和传统化石燃料的替代能源

考虑到燃油和传统化石燃料对船舶空气排放,特别是温室气体排放以及气候变化的影响,人们对“脱碳运输”这一概念进行了大量讨论,这是一个复杂的问题。为了解决燃料问题,在过去十年的大部分时间里,重点都放在减少硫氧化物(SOx)方面,通过限制海洋燃料中允许的硫含量和相关区域的发展:例如北美。

令人担忧的是,许多船舶可能根本没有根据IMO 2020的要求安装船舶燃料系统、燃料承包、安装洗涤器、以及其他技术使用现有燃料或为未来的新燃料混合物做好准备。同时,人们对炼油厂的准备情况和合规的燃料可用性也提出了担忧。2020年之后,还有哪些其他燃料可供选择呢?液化天然气(LNG)是一种方式,但生成天然气前置的废气洗涤器可能会导致海洋酸化增加。监管机构希望制定替代燃料标准甚至合规协议的愿望正在增长。

除了脱硫之外还要脱碳。脱碳的主要方法是考虑减少货运需求。但为满足不断增长的全球人口的需求,长途干散货或油轮运输的替代品并不多。就集装箱方面而言,通过自动化的组合,例如新设备投资和港口中使用能源的电气化,可以在港口进行许多改进。随着时间的推移,港口和政府寻找通过风能或地热来发电作为替代方式。

回到航运本身,最近出现了一些积极的发展。正如国际海事组织秘书长Kitack Lim的文章所指出的那样,过去几年来航运“脱碳”方面取得了相当大的进展。国际海事组织海洋环境保护委员会在2018年的会议上通过了一项决议,编制了最初的航运温室气体排放战略。该战略是到2050年制定温室气体减排目标的重要一步,意味着航运将能够通过近期政策,减少对环境的影响。

国际清洁运输理事会(2018)总结的措施中指出,短期内(至2023年)既有新船和在役船的目标,也有解决发动机和船上其他来源排放的甲烷和挥发性有机化合物(VOC)的措施。虽然替代低碳燃料被视为从2023年到2030年的前进方向,但该战略还考虑了可用于燃料船舶的市场措施,2030年之后开发新的燃料。关键的不确定性在于,政府如何决定为自己的船队实施国家政策和流程,以及是否可以实现国际目标。 McKinnon(2018b)预计,至少20年内将无法使用新的低碳船队,而且在全球物流脱碳的时间表中,航运将要晚得多。

国际运输论坛(ITF)报告了将航运业中关于脱碳的一些技术性船舶设计措施(例如,更好设计,更轻的材料,推进改进等),而通过改变船舶燃料可以获得更大的收益。核和氢等替代品可以实现高达100%的二氧化碳(CO2)减排量。目前社交媒体最喜欢的液化天然气在燃烧时会产生二氧化碳,尽管它是化石燃料中最干净的选择。那其他选择是否能得到行业的认可?根据ITF的报告,生物燃料得到了关注,但氢气和甲烷类燃料都存在重大挑战。

脱碳过程的一个重要部分是激励行业做出改变。“经济学人”(2017)提出,财政激励措施是确保“肮脏”船舶在航运界减少生命周期的一种方法。“经济学人”指出,15艘最大型船舶排放的氧化亚氮和氮氧化物排放量超过世界上所有汽车的总量,因此,在绿色贷款安排下实现的燃油节省应该在长期合同中分享船东和承租人之间的利益,为船东提供升级船舶以减少污染的动机。

行业主导计划的另一个例子来自船舶租赁行业。BetterFleet是一种工具,允许承租人调查他们可能选择用以租赁的船舶;它提供免费数据,以便利益相关者了解不同船舶的比较能效,并在租船时做出环境决策(Maritime Executive,2016)。通过对特定贸易路线上的集装箱运输的碳排放量与船舶年龄、规模和平均速度等自变量进行分析,他们发现该运输方式约占世界海运集装箱运输总量的65%,且在碳强度和能源效率方面存在显著差异。

除此之外,Becqué(2018)研究了行业主导的“绿色”航运举措,以及政府鼓励行业开展此类努力的政策。其中第一个是环境船舶指数(ESI),于2010年针对勒阿弗尔—汉堡港口引入,目前用于评估船舶在欧洲35个港口,亚洲4个港口,北美4个港口以及世界范围内的其他四个地方。第二种是清洁航运指数(CSI),这是一种在线工具,用于评估每艘注册船舶的性能。它被货主和货运代理商用于购买货物运输能力,并直接监控2250多艘具有CSI等级并且其所有者专注于改善其环境绩效的船舶。与ESI不同,基于港口报告的数据,CSI为交易利益提供了视角。

脱碳不仅仅发生在船上。虽然“减少港口运营的排放量”并未列入意见调查的主题清单,但它是同一替代能源讨论的一部分。ITF(2018b)确定了港口运营商可能考虑的做法以减少船舶排放对港口社区的影响,包括绿色港口费,泊位分配政策和碳定价费等概念,仅举几例。 ITF得出结论认为,通过港口社区更广泛和更广泛的协调方法,有可能实现更大的温室气体减排。在文章中,IAPH常务董事Patrick Verhoeven认为,循环经济将为港口废物产品的使用带来新的生机。ITF(2018a)表示,港口可以沿着脱碳途径“推动”航运公司;这是非常有意义的,因为港口是公民感受到当地空气污染影响的地方,他们可能会由于环境问题反对港口继续支持贸易运营。

 

2、通过区块链技术将供应链数字化

Leviäkangas(2016)认为,数字化是当今贸易和运输世界面临的最重要的技术趋势,企业和监管机构面临的主要挑战是确定和编纂全球多式联运的全球标准。航运标准不能与其他运输方式隔离,也就是说,航运占全球贸易的大部分,因此它是关于贸易交易的国际标准,特别是有关提单的讨论。

数字化,特别是区块链技术,将彻底改变传统的文档和交易关系。一方面,区块链技术为两个贸易方(买方和卖方)提供了更大的安全性。另一方面,它挑战第三方利益——银行、货运代理商和其他服务提供商。第三方是脆弱的,因为它们不一定为进口商和出口商提供大幅度、可信赖的增值服务,因此可能无法通过大型全球参与者引入区块链。加密货币和区块链是互补技术,但加密货币有望成为货币市场中的参与者(Evans,2016),而一旦试点项目加以完善,区块链可能会被更广泛地采用。

区块链技术作为一个整体是关于在共享分类账框架中对交易和合同的信任,其中数字身份是可以被确认的,并且将用于需要进行清算或结算功能的地方,例如任何贸易和运输中的情况交易。像加密货币一样,区块链将面临可扩展性挑战,波士顿咨询集团预测市场参与者的企业战略、“现象级应用”创造者的坚韧、监管的重点和能源强度,这些技术都会引起人们对区块链使用的广泛性以及最终是否会实现其采用的疑虑。

在媒体上,每周都会有新进入者参与试验区块链;最近的一个例子是CargoX,它现在提供区块链提单解决方案,以美元或比特币支付,并取代买方和卖方金融机构在“可信赖的第三方”流程中确保贸易的作用。Carson(2018)注意到区块链技术正在进行大量投资,并质疑其在许多行业中采用的可能性。运输和物流部门处于低-高影响规模的“中低端”,并处于低可行性规模的类似位置,从而得出结论:区块链可能无法带来预期的令人难以置信的好处。作者认为区块链将在许可关系(如相关公司之间的关系)中取得成功,将在转变商业模式之前开始降低成本,并且距离大规模可行性还有三到五年的时间,主要是因为难以解决“竞争”悖论以建立共同标准,他们认为区块链更适合政府服务、金融服务和医疗保健,这是它早期使用的可能性。Roubini和Byrne(2018)更直言不讳,他们认为区块链是一种过时的技术,没有前途。ITF(2018c)报告将交易速度和可扩展性问题确定为主流实施的关键,但得出的结论是,可能会有不同的分布式账本模型开发的中间立场。

各种形式的分布式分类账都处于早期开发阶段,它们将如何演变以及谁将控制这种演变目前还未知。这使得未来具有高度不可预测性。另外,从纸质和手动流程转向数字化和自动化的集装箱货运预订方式正在广泛采用。INTTRA的海洋贸易平台发展良好,拥有庞大的合作伙伴,客户和用户网络,而其C-FAST平台则提供服务用于支持集装箱预测的运输线路。8月马士基公司宣布他们率先推出了区块链解决方案TradeLens(Port Technology,2018b)。将会有其他参与者探索区块链用途和证券,最终将在为运输设置区块链标准方面取得进展交易。波士顿咨询集团(Egloff,2018)认为,未来将属于集装箱运输商,他们抓住数字化带来的竞争优势,那些不采取行动的人通过依赖于未来的行动将之后的商业成功置于风险之中,而货运代理等第三方风险最大。

到目前为止,该技术在证券交易方面取得了最大的进步,但是它能否从少数交易平台扩展到全球交易领域呢?举例来说,超过一半世界贸易的主体被认为是相关公司(即母公司和子公司或特许经销商/独家经销商),因此可以使用运单,而不必要使用提单(没有必要使用提单的可转让票据性质。那些依赖提单的国家是最有动力为可信交易寻求替代数据库和加密技术的,因为基于纸张的提单系统在交付中的复杂性和延迟性相当大,使得库存持有成本上升。

 

3、增加了港口自动化和物联网

近年来,有关自动化港口的宣传铺天盖地。但正如Brooks(2017)所指出的,这实际上只与绿地运营以及需要招商引资的发展中国家港口相关。其中一些可以预期在未来几年,地方政府鼓励越来越多的港口搬出城市核心城市。其中一些也将借助中国“一带一路”倡议提供的机会加以驱动。然而,更有可能的是增加现有终端的自动化,尤其是货物处理活动,并且如Patrick Verhoeven的文章所述,“大数据”的预测分析将利用物联网来确保港口运营的更高效率。所有这些在未来50年内实施的速度将取决于港务局管理的质量以及治理模式的适当性。但目前,很少有港口已经完全自动化,自动化的采用还处于初期阶段。

在运输方面,物联网不仅可以协助船舶和货物进行自动化操作,还可以协助进行路线规划,燃料计划和许多其他船舶操作。随着数字化和物联网进一步发展,这将非常重要。但不足之处在于物联网接口有很多可能的组合,所有这些都有可能具有破坏性。

 

4、自主船舶技术

挪威和日本都处于海上自主水面舰艇(MASS)发展的最前沿,Kongsberg在挪威和三井OSK领先,成为日本研究联盟的航运合作伙伴。根据Liu(2018)的说法,自动驾驶船的主要驱动力不仅仅是降低运营成本、减少人为错误事故和事故的发生率,而是要在行业中创造真正的转型。每个政府和相关监管机构都将监控技术的发展,Liu认为在MASS有一个国际监管制度之前,他们将被允许降级到国家水域。劳斯莱斯的Levander(2017)认为这种技术更有可能首先在沿海地区的轮渡和拖船上实施,而不是在公海上的船舶实施。

 

5、其他技术

还有许多其他趋势将影响需求,与交易的内容、使用的路线和模式相关。预测50年后的未来需求可能是有趣的,但将是投机性的。需求将随着时间的推移而发展,贸易将在人口和人均财富增长最快的地方发展,随着富裕人群购买更多服务和更少商品,增长将会放缓。在一个专注于气候变化和“脱碳”的世界中,随着新能源的投产,对油轮运输的需求将有所缓和。其中一些新能源可能会改变船舶的推进系统。干散货需求也将随着人口增长而增长,但步伐可能会有所不同,路线可能会随着近岸货物的变化而变化。一些技术,如3D打印,将改变基本制造散装产品、中间零件和机械的运输需求,但也将加速货物开发的发展(因为模型可以在市场上更快地进行测试)。其他技术,如制造业中的机器人技术可能影响传统来源市场的劳动力供应。新技术也将改变为海运贸易服务的陆上运输,例如,超级循环和处理陆侧货物运输的替代方法可能会改变集装箱标准和货物互换过程。

 

6、结论

新的物联网技术、信息和通信技术(ICT)对现有贸易和航运关系的技术破坏程度是贸发会议面临的重大不确定因素之一。由于发达国家经常引入高超的信息通信技术以提高生产率,发展中国家远远落后,除非在缺乏基础设施的情况下发生技术跨越:如移动电话技术在许多发展中国家被很快采用,因为固定电话供应非常差,安装等待时间太长;在缺乏金融服务基础设施的地方采用移动电话实现的小额支付。随着自动化提高了港口管理的技术效率,我们可以预期一些发展中国家将惶恐不安地接近自动化的潜力;就业可能比节省劳动力成本更重要。

预计交易的内容以及交易方式将随着时间的推移而发展,海上运输和航空货运将始终各司其职地为国际贸易服务。试图预测开发技术对海运运输供需的影响可能是政策制定者面临的一项智力挑战。人工智能(AI)、大数据和预测分析都为业内人士提供了机会。然而,由于智能(相关知识)与智慧不同(知道如何处理这种情报),技术仍有可能以业内企业无法预测的方式实施,需要考虑到这种不确定性。

 

 

 

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