前言：
28日柴静的雾霾纪录片《穹顶之下》引发公众热议，引人深思。片中谈到船舶排放对于大气以及港口城市的污染，因工作经历和研究方向的关系，特意整理了这篇关于船舶排放的微信文章与诸位分享。
一、船舶的污染
1、船舶依旧是最具性价比的运输方式：交通运输离不开水、陆、空这三个维度的运输工具，而水域运输的载体自然是船舶，虽然《穹顶之下》中谈到了船舶排放对于空气的污染，但排除油品角度来看，仅从水面运输的物理特性以及船舶的规模效应角度出发，水运依然是最具经济和环境效益的运输方式，从下表中各类运输方式的载重吨以及单位货物的碳排放数据中可窥一斑，船舶数以万吨的运输能力是别的工具无法比拟的。
图1：运输工具载重能力和每吨货物每公里的二氧化碳排放量（克）
来源：互联网
2、油品造成的污染：船舶对于大气的污染主要源于其燃油，目前远洋运输的主要燃油为IFO380重柴油（内贸更多是IFO180），重柴油又称重油，是指密度相对较大的柴油，常用于低转速大马力的大型柴油机组，相对于我们日常使用的轻质柴油而言，重油经济但对机械设备及环境污染比较大。
3、总量造成的污染：因资源禀赋、地理位置、产业分工等客观因素的存在，当今全球国际贸易量（重量）中的70%是由海运完成，CLARKSON数据显示全球注册船舶总运力接近17亿载重吨（实际船舶保有量要高于这个数字，因为很多船舶没有IMO证书，无法估量），片中谈到柴静赴京读书是在1998年，那么现在的运力是彼时的2.2倍，而船队以散货、油轮和集装箱运力为主，由于数量的激增，船舶造成的污染自然不可小觑，同其他运输方式一样，船舶在离靠岸（加减速）带来的排放量远高于在公海匀速航行，这也造成了船舶在港域范围内的污染更为严重，这个观点片中已有提及。
图2：全球商船保有量和2013年船队结构
数据源：CLARKSON
4、船舶污染的量级：船舶排放主要为硫化物、氮氧化物和二氧化碳，前两者是石化燃料的主要污染源、后者则带来温室效应。根据海事单位的统计，船舶排放的硫化物占全球比重的4%；氮氧化物的排放占比约为7%；二氧化碳的排放则为3-3.5%；
图3：船舶有害气体的排放占比
数据源：互联网
二、船舶带给中国的环境负担远高于其它国家
受2002年中国加入WTO并逐步成为全球工厂、基建地产主导的经济增长模式等因素影响，就运输量而言，我国在海运市场中的地位可以说是举足轻重，我们分别通过三大船型—散货、集装箱、油运的数据来展示给大家，客观上可以看出我国受船舶排放的环境问题更为严重。
1、散货：2013年国际干散货海运量约为44亿吨，其中铁矿石和煤炭的运量都接近12亿吨，合计占总运量的55%，而同年中国的钢铁和煤炭的海运进口量分别约为8亿吨和2亿吨，相当于全球矿石、煤炭海运量的67%和17%（中国产煤，可外煤便宜）。
图4：干散货物结构（百万吨）、中国矿石、煤炭海运量占全球市场比重
数据源：CLARKSON
2、集装箱：中国成为全球工厂后货柜运量、吞吐量早已跃居全球第一，法国咨询机构ALPHALIENR统计2013年全球港口货柜吞吐量约为6.64亿标箱，中国（含香港）港口吞吐量占32%，约为2.13亿标箱，全球前20大集装箱码头里中国占得9席，依次为上海、深圳、香港、宁波、青岛、广州、天津、大连和厦门，上海以3360万标箱雄踞全球第一。
图5：全球货柜吞吐量的结构以及TOP20港口吞吐量（百万标箱）
数据源：ALPHALINER
3、油运：2012年全球原油海运量约为18.8亿吨，中国海运进口量约为2.68亿吨，约占14%。但随着中国乘用车数量的不断增长，预计不久的将来，中国也将成为全球第一大原油进口国。
图6：中国原油进口海运量占比和中国汽车保有量
数据源：CLARKSON
上述数字仅仅是从干线海运量角度考虑，若从沿海内河支线、矿石上下游（矿石和产钢正相关，1吨钢带动5吨物流，物流也要耗用能源）、中国造拆船（重污染、高耗能）等方面考量，海运带给环境的负担绝不仅仅于此，虽然我们并没有具体数据来证明。
三、海运业对环保方面的努力
海运业对环保方面的努力可从主动和被动两个方面加以分析。
1、主动方面-控制排放区：2010年7月1日，国际防止船舶造成污染公约（MARPOL）附则VI和氮氧化物（NOx）技术规则修正案正式生效，标志着航运界和国际海事组织（IMO）在解决环境诉求问题上的努力向前推进了一步，目前已获约占世界商船总吨位81.88 %的53个国家批准和执行，而且根据该条例的精神，发达经济体已率先在本国沿海水域附件建立起排放标准更高的船舶排放控制区（ECA：Emission Contral Areas），目前有：北美排放控制区、波罗的海和北海海域排放控制区。
图7：2007-2020年MARPOL和发达国家控制排放区的标准（ECA和SECA的标准明显要高）
数据源：互联网
图8：2007-2020年排放区内和区外的最高船用燃料含硫量
注：北美排放控制区于2012年8月1日启用，标志着针对航行于加拿大、美国以及法属圣皮埃尔和密克隆岛岸线水域国际贸易船舶之更为严格的硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）和特殊物质排放控制。
各航运公司进入上述排放区都应满足相应标准，实际操作中远洋船舶在排放区外海域航线使用传统的FO380（360美金/吨）等重油为动力，进入排放区内改用轻柴油（MGO，约580美金/吨）和低硫燃油（LSF，价格略高于传统重柴油）燃料仓为动力，靠岸后则接驳岸电维持船舶日常运营。
综上，我们会发现欧美发达国家对于环保法令的执行是非常严格的，这点同纪录片中的信息反馈相一致，这里我可以举2个切身工作体验。
1）2007年在中海集运工作期间，当时美国港口强调逐步降低船舶废气排放、减少港口油烟污染，2008年3月美国长滩港务局举行隆重的颁奖仪式，市长特意为中海集运等15家船公司（符合标准）进行了环保表彰并授予证书。
图9：中海集运当年被授予的环保证书
2）2011年在另一家公司海丰国际工作期间，曾接待一个丹麦来的大爷，对方来访的目的是希望能在公司船舶上安装排放检测器，借此收集远东区域的船舶排放数据，构建全球船舶排放的模型，而且他们可以无偿为公司提供环境极企业社会责任的培训（我们不恶意的猜测他的目的）。
2、海运业被动的努力（主要基于燃油成本考虑）
LNG动力船：这种构思其实是源于2010年之后日益高企的油价，行业曾考虑LNG应用于商船的设想，但实际实施存在如下困难：1）LNG舱体积大于燃油舱，占用船体容积后导致船舶载运率下降，性价比打折。2）需要沿途配备LNG添注设备，条件不成熟；3）动力指标
船舶大型化：船公司基于货量和燃油费的考虑不断大型化船舶，理论上说大型化船舶的单吨货物燃油损耗和有害气体排放会高于小型船，而且成本优势会导致排放效率较低的中小型船舶退出市场或拆解，继而形成正向循环，但实际情况是很多小型船舶不断以更低价格倒手到下一个船东手上，后者借助更低的固定成本和大船竞争，所以说大船对于环保的贡献还难以估量。
船舶新技术和设计、改造：船东基于燃油因素的技术革新，采用新的引擎和船体设计，目前新船的能耗比要好于老船，即使船价更高，另外也有部分公司采用改造螺旋桨、船头设计去降低燃油消耗。
三、总结
目前我国尚未实行船舶排放控制区，远洋船舶排放指标的技术升级其实还是在根据MARPOL公约和欧美排放控制区在执行，个人判断污染更为严重的其实是我们的沿海、内河区域的船舶，究其因无外乎是行业标准低以及监管不到位，再进一步无非是柴静说的“钱”字。至于对未来的展望，我相信技术肯定不是问题，船舶排放的标准肯定是越来越高，国家的法令制度也一定会更为严苛，但出台速度如何、执行力度如何，到头来还是看政府。
