（天下網商記者 張超）

為了達成減能減排目標，全球航運業正在重新評估風帆動力的價值。

由瑞典老牌造船廠Wallenius Marine設計打造的Oceanbird，就是一款可運載6000-7000輛小汽車的大型滾裝帆船，其長度為200米，寬40米，高100米，載重噸位為32000噸。

在瑞典政府和瑞典皇家理工學院等研究機構的支援下，Oceanbird有望成為全球最大風帆動力貨船。

Oceanbird滾裝帆船

有史以來最高的帆船

用風帆動力驅動萬噸輪，這個想法看似天馬行空，其實早在一百年前就被實踐證明可行。

從19世紀80年代到二戰前後，曾經流行過一種名為御風船（Windjammer）的巨型風帆貨船。

御風船

當時，歐洲各國的軍工和化工產業，高度依賴於智利出產的硝石，御風船由於其無限續航力的特點，主要用於歐洲往返智利的遙遠航線。

最著名的御風船，是德國在1902年建造的普魯士號大型五桅全帆裝鋼質帆船，排水量11150噸，可載重8000噸，最高時速高達20節（37公里每小時），進行過12次從漢堡到智利的往返航行和1次環球航行。

普魯士號帆船

作為一艘21世紀的御風船，Oceanbird的尺寸與傳統滾裝船相當，外觀設計的最大區別在於，船體頂部有5個伸縮式風帆，每個風帆最高可達80米，能360度旋轉且互不碰擦，在惡劣天氣、清理風帆或透過橋樑時，風帆還可以回縮至約60米高。

Oceanbird專案經理、Wallenius Marine造船廠建築師米凱爾·拉佐拉介紹，Oceanbird極有可能是有史以來最高的帆船，風帆頂部將高出海面100多米，是目前最大帆船的兩倍高，這帶來了整個專案設計施工中最大的難點。

“目前很難掌握海平面50-100米處的大氣狀況，這一高度的風速、風向變化幾乎沒有記錄，也沒有前人經驗。”拉佐拉表示，“為此，研究人員在收集、計算和模擬大氣資料方面下足了功夫。我們已將感測器安裝在了大西洋航線輪船的頂部，儘量收集海平面100米高度的大氣資料。”

研究人員安裝測量裝置

收集來的資料，最終將幫助專案組實現高效的風帆船體系統，目前可以肯定，風帆不是傳統織物帆布類材料，而是由鋼和複合材料製成，以便為這艘數萬噸的大船產生足夠推進力。

Oceanbird的動力幾乎完全依靠風力，但也搭載了輔助電動機，主要用來應對進出港及緊急情況。

研究人員在設計船隻

目前，瑞典皇家理工學院教授雅各布·庫特恩科勒領導的團隊，已經建造了一個大約7米長的Oceanbird模擬模型，將在今年年底在斯德哥爾摩群島試航，這艘船搭載了自動駕駛功能，主要用來收集相關資料。

模型此前進行過小規模試航

庫特恩科勒說，Oceanbird預計要到2024年正式投入使用。

滾裝帆船能減少90%排放

時隔一百年，船企和航運業再次拿出風帆動力方案，主要是迫於環保壓力。

按單位排放看，航運產生的二氧化碳，在所有貨運方式中最低，但架不住總量太大——航運業處理著全球約90%貨運量，每年全球範圍內有超過110億噸貨物透過商船運輸。

以負責汽車運輸的滾裝船為例，目前有數百艘大型汽車滾裝船在各大洲間航行，而一艘可以運載8000輛汽車的傳統滾裝船，平均每天消耗40噸燃料，產生120噸二氧化碳，相當於一輛小汽車行駛了43萬公里。

滾轉船

聯合國國際海事組織（IMO）資料顯示，2018年，全球航運業二氧化碳排放量達到10。6億噸，佔全球總排放量的2。89%，如果將全球航運業算作一個國家，在2018年僅次於日本，是全球第六大排放國。

隨著國際貿易不斷髮展，如果不加以限制，預計到2050年，全球航運二氧化碳排放量將佔到全球排放量的17%。

為此，聯合國國際海事組織（IMO）在2018年已出臺強制性規定，要求全球航運業在2050年，將溫室氣體排放量減少到2008年的一半，併力爭“儘快”實現零排放。

此前，航運業也嘗試過使用氫、氨之類的新能源，但減排效果其實並不明顯，業內開始看好利用風帆、旋翼、吸風翼等技術的船隻，平均可以協助航運業減少10%-60%排放。

從減排的效果看，Oceanbird提供了一個卓越的設計方案。

Oceanbird研究人員

雅各佈教授表示，“我們正在努力，目標是將滾裝船的溫室氣體排放減少80%-90%。”

由於採用風帆動力，Oceanbird的航行速度會受到較大影響。

傳統滾裝船以17節航速行駛，橫渡大西洋大約需要7天，而Oceanbird最高航速只有10節，穿越大西洋起碼需要12天。

Oceanbird運輸汽車假想圖

這些額外時間成本，需要汽車廠商、經銷商和消費者共同承擔，但雅各佈教授樂觀的表示，“如果滾裝帆船真的能實現節能減排，肯定會有汽車廠家、消費者願意多等待幾天船期。”

日本企業研發太陽能帆船

法國船企Neoline的滾裝帆船，就已經拿到了雷諾的訂單。

Neoline的滾裝帆船概念圖

Neoline計劃建造兩艘滾裝帆船，採用織物帆布類風帆，第一艘名叫Neoliner，船長136米，帆布面積達到4200平米，最高航速11節，可運輸478輛汽車或5000噸雜貨。

Neoliner也裝有輔助柴油電動機，用來在海上無風時輔助行駛，也能幫助進出碼頭，兩艘姐妹船規格大體相同，預計分別在2022年和2023年下水投用，造價共計5000萬歐元。

這兩艘滾裝帆船將在法國西部和美國東海岸之間開闢一條新的跨大西洋航線，以每兩週一次的頻率對開運輸汽車或貨物。

Neoline預計，滾裝帆船可減少90%燃油消耗，在15年使用週期中，可以節省出一個9000人規模小城鎮10年的能源消耗量。

Neoline想開闢新的大西洋航線

雷諾已經跟Neoline簽約，將用Neoliner運輸新車，雷諾認為這種運輸方式非常符合其“探索新的可持續交通解決方案並繼續減少碳足跡道路”的願景。

Neoline的滾裝帆船

除了風能，船企還在研究同時結合太陽能和風能的動力方案。

2011年5月，日本生態海洋動力（EMP）公司就啟用過一個水瓶座生態船專案，主要為大型遠洋船設計，可涵蓋散貨船、郵輪、油輪和滾裝船等。

水瓶座生態船

水瓶座生態船上裝有大量剛性風帆，風帆上還加裝了光伏電池板，太陽能風帆透過連線儲能和動力裝置，為船隻提供風動力和電池動力，理論上無需安裝輔助柴油發電機。

水瓶座生態船

按照設想，水瓶座生態船可以節省至少40%燃料。

一百多年前，以內燃機為動力的船隻替代帆船接管了海洋，但在全球節能減排大背景下，帆船正以另一種形式迴歸。

參考資料：

CNN：Sweden‘s new car carrier is the world’s largest wind-powered vessel

KTH：Wind in the sails of emission free shipping

Euro News：The shipping industry may finally be turning to wind power

Offshore Energy：Neoline finds work for wind-powered sailing RoRo ships

Fathom。world：Press Release： Eco Marine Power expands Aquarius Eco Ship project