上海临港新片区,上海海事大学船舶机舱综合实验室常年保持满负荷试验状态。多台高精度测试设备不间断运转,中央监测大屏实时滚动展示船舶尾气处理全流程工况参数。实验室一侧矗立六层楼高巨型金属管路,管线一端接驳试验锅炉,另一端连通液态二氧化碳储存储罐,整套中试平台由上海海事大学商船学院联合中国船舶集团 711 研究所共同开发,也是国内自主研发的一体化船用尾气碳捕集系统


2026 年 6 月对外公开的台架试验数据显示,这套碳捕集装备核心性能达到行业领先水平,二氧化碳捕集效率突破 80%,分离解析后的 CO₂纯度稳定高于 99%。以14000 标箱超大型集装箱船作为测算基准,单船配套该设备每年可减少4.4 万吨二氧化碳排放,这套成熟中试成果,为全球航运落实双碳目标提供国产化完整技术方案。


低温排放难题实现国产技术突破


国际海事组织 IMO Tier III 排放标准对船舶柴油机氮氧化物排放设立严苛红线,要求排放量较 Tier II 标准削减近 76%。选择性催化还原 SCR是当下船舶脱硝主流技术,但低速柴油机低负荷航行时排气温度偏低,会直接造成催化反应失效,长期制约内河、远洋船舶合规运营。


上海海事大学研发团队提出全新改造方案,在 SCR 反应器前端加装辅助燃烧装置,对低温尾气精准补热升温。改造后系统可在发动机仅20% 低负荷工况下稳定运行,氮氧化物转化效率超 80%,国内船舶自此掌握应对全球最严排放法规的自主可控核心脱硝技术。


航运尾气污染治理形成完整技术矩阵,除氮氧化物管控外,硫氧化物、二氧化碳同步纳入一体化治理体系。船用废气脱硫塔由上海海事大学与中船 711 所联合开发,碳捕集装置则如同船舶尾气专用净化模组,将废气中二氧化碳分离液化储存,实现污染物分质处理。

绿色航运转型加速,替代燃料船队进入增长周期


按照燃油碳排放换算标准,每吨船舶燃油燃烧产生 3 吨二氧化碳,该碳捕集系统可回收其中2.4 吨。技术研发并未局限于尾气末端治理,团队同步布局绿色甲醇、生物柴油、LNG清洁动力多条赛道,同步推进技术迭代与行业标准编制,从燃料源头压缩船舶碳足迹。


全球航运绿色转型已从前期筹备迈入规模化落地阶段。DNV 船级社《面向 2050 年的海事展望》数据显示,2025 年全球替代燃料船舶新船订单占比落在 37% 至 38% 区间,以总吨位统计,手持订单内清洁能源船舶占比达51.6%;机构预判2030 年替代燃料新船订单占比将攀升至 60%-70%。


对照技术产业渗透 S 型发展曲线,航运低碳产业正处在导入期向高速成长期切换的关键节点。依据IMO2050 年航运净零排放规划,届时全球船队中 70% 至 85% 船舶将适配替代燃料,LNG、甲醇仍会是主流低碳动力选择。


产业链存在周期滞后,低碳配套设备打开增量空间


尾气末端减排是船舶合规运营硬性底线,同步推进船舶节能改造、零碳燃料技术研发,是航运产业升级核心抓手。产学研联动创新持续为船舶节能降碳输送技术成果。船舶防腐工艺与尾气低碳减排分属两条独立技术赛道,却共同支撑远洋船舶全生命周期污染管控。完整绿色航运产业链覆盖原材料供应、减排装备制造、系统集成运维等核心环节。


船舶服役周期长达25 年,新船低碳装备渗透率传导至现有船队存在5 至 10 年时间差,当下落地的各项减排技术,减排成效将在未来十年逐步释放。对于船舶配套上下游企业,碳捕集成套设备、零碳燃料配套装置、船舶能效智能管控系统的研发制造,将成为产业核心增长赛道。