由订单看集装箱船发展趋势
概述：介绍了当前世界集装箱船船队现状和订单情况，以及集装箱船大型化的发展历程．根据订单情况分析了目前集装箱船队的热门船型和特点，以及其成为主流船型的原因．同时，分析了在提高装箱系数、高速装卸、环保和低维护成本方面的集装箱船设计趋势．
关键词：集装箱船；订单；趋势
1 当前世界集装箱船队和订单
集装箱运输是当今国际贸易货运的主要方式之一．在集装箱运输发展的近五十年中，集装箱货量的增加在各类海运货物中名列前茅，集装箱船队的发展速度亦非常迅猛．截止2005年8月1日，全球集装箱船队规模达到3554艘，797万TEU；而集装箱船订单总量则达到了455万TEU，占目前集装箱船队规模的57％，订单持续到2009年．若不计船舶报废，未来三年全球集装箱船队将以每年13.9％的速度增长，到2007年初达到952万TEU，2008年初将接近l100万TEU[1]。图1是当前全球集装箱船队和订单情况(数据来源：BRS-ALPHA)．
图1 当前全球集装箱船队和订单
此外，集装箱船资源的垄断竞争势态日趋明显，全球集装箱船日益集中在为数不多的几家公司手中，根据最新数据，全球前10大班轮公司的自有运力达420万TEU，占全球整个集装箱船队的56％．
2 集装箱船大型化的历程
最早运输集装箱的船舶是由油轮改装的，随后几年中，承担海上集装箱运输的是既能装载集装箱也能装载杂货的半集装箱船，直到上世纪的60年代后期，才出现了真正意义上的全集装箱船．根据公开报道的数据，典型集装箱船的简要发展历程如表1所示．根据订单统计，今明两年将分别出现9600TEU、10000TEU的集装箱船．
大型化是集装箱船发展的最显著特征：一方面，国际经济和贸易的飞速发展，为集装箱船大型化提供了良好的需求环境；另一方面，各国政府的大力扶植和港口基础设施的不断改善，也为船舶的大型化营造了发展空间．有资料显示，上世纪60年代，集装箱船的平均箱位运力不足300TEU；到70年代末，这一数字迅速上升到620TEU；据德国航运经济与物流研究所统计，80年代末达到1200TEU；据Clarkson统计，1995年末，世界集装箱船单船平均运力1500TEU，到20世纪末，该数字进一步增加到1756TEUE[2]．截止2005年5月1日，世界集装箱现役船队的平均运力已达到2198TEU．目前已有近60艘7500TEU以上的集装箱船投入营运，预计到2007年，10000TEU级的集装箱船也将投入营运――船舶大型化已是近50年集装箱船队发展的主流．
表1 集装箱船发展历程
出现时期/年份
载箱量/TEU
航速/kn
1968
700
20
1970
1600
22
1981
3500
24
1988
4400
24.5
1996
6000
24.6
2001
7506
25
2003
8063
25.2
2005
9200
25
虽然全球集装箱船队的载重总吨位还未达到油轮与散货船的规模，但笔者同意这样的观点：主流集装箱船也将类似油轮和散货船，出现明显的划分，如表2所示．
表2 主流集装箱船分类
船 型
载箱量/TEU
超巴拿马型
大超巴拿马型
9000~12000
中超巴拿马型
8500左右
小超巴拿马型
5500-6500
巴拿马型
巴拿马极限型
5000
巴拿马型
4200
支线型
大型支线船
2700左右
小型支线船
1000~1800
3 当前集装箱船的热门船型
由图1可以发现，目前集装箱船的较热门船型主要集中在超巴拿马型、巴拿马型以及(2500-2999)TEU的支线型船．根据BRS统计，超巴拿马型集装箱船的订单目前是一枝独秀，超过了300艘；巴拿马型的订单也有200多艘；2700TEU左右的大型支线集装箱船的订单超过了160艘．
1) 超巴拿马型集装箱船
如图2所示，超巴拿马型集装箱船的订单踊跃，各大班轮公司继续看好集装箱运输市场，调整自己船队结构，实现规模经济，以求取得成本优势，这也是班轮业竞争的关键所在．
图2 超巴拿马型集装箱船订单
从最新的订单分类情况看，超巴拿马型集装箱船船型集中度日趋明显，主要集中于以下几个船型：9000TEU以上、8500TEU左右、（6000-7000)TEU间的6500TEU级和（5500~6000)TEU间的5500TEU集装箱船．
图3 超巴拿马型集装箱船订单分类
从图3可见，6500TEU集装箱船的比重比5500TEU船高，笔者认为是以下因素所致：大多数5500TEU集装箱船垂线间长、船宽、型深、结构吃水分别为263m、40m、24.2m、14m，设计航速25.8kn；6500TEU船的相应参数大都是292m、40m、24.2m、14m和25.6kn，两者差别主要是船长引起的装箱数量的变化．5500TEU船主机较多使用12K90／10K98／1 0RTA96，主机功率基本为54800kW-57200kW；6500TEU船主机选用10K98／10RTA96的占很大比例．可见两者主流设计的主机类似，机舱配置、营运油耗、管理成本没有大的差别，成本主要是新造船时的固定资本投入，但6500TEU船在箱位和重箱装载能力方面占优，从投资的角度看优于5500TEU型船．
从船舶设计建造上看，9000TEU以上大超巴拿马型集装箱船的发展将受到主机功率的制约，从笔者不完全统计情况分析，目前8000TEU以上集装箱船货舱内的装箱数没有很大的差别，一半以上的大型船仍然选用与8000TEU级中超巴拿马型船一样功率的主机12K98或12RTA96，由于长宽比的提高，大超巴拿马型船的设计航速比中超巴拿马型船有所提高．还有部分9000TEU级以上的集装箱船或采用升功率(增加爆压)主机，或选用14缸的主机，也有设计考虑12缸主机加电力助推的方式．笔者认为，若增加功率的方式获得成功――实船应用经济可行，则大超巴拿马型集装箱船还会有一些发展；若上述的方式被证明为缺乏经济前景，则超巴拿马型集装箱船将分为两类：使用12K98／12RTA96主机的大超巴拿马型和使用10K98／10RTA96／12K90的小超巴拿马型．
任何增长都会有边际效应，相信经过多年的快速发展，集装箱船的大型化趋势正在接近顶峰．由于港口码头因素(码头长度、航道吃水、集装箱桥吊跨距以及高度等条件)、综合配套因素(堆场、内陆运输条件、地面处理和分配系统等)和船舶推进因素(更大功率主机、更大直径螺旋桨以及由此带来的船舶设计问题)的限制，今后集装箱船大型化的发展速度会有一定程度的放慢．笔者认为，今后超巴拿马型集装箱船主流船型的载箱量波动将较小，同散货船、油轮一样，其主流船型将与船长、船宽、主机一一对应．
2) 巴拿马型集装箱船
巴拿马型集装箱船出现较早并且时间跨度较长，各时期巴拿马型集装箱船的箱位数分布也比较分散，但仔细分析还是能总结其中的规律．现在营运中的巴拿马型集装箱船总长主要有以下三大类：288m~294m、275m~282m、255m~265m．最近的订单主要集中在294m和260m的两种船型．
为了便于表述，以下将总长294m的集装箱船定义为巴拿马极限型；将总长在260m左右的定义为巴拿马型．巴拿马型集装箱船的载箱量在4000TEU以上，包括空箱的最大载箱量可达(4200~4300)TEU左右：巴拿马极限型的基本载箱量在4700TEU以上，最大可达5 100TEU．这两类集装箱船的基本参数见表3．
表3 巴拿马型集装箱船基本参数
船型
巴拿马极限型
巴拿马型
船舶总长/穿宽/型深/m
294/32.2/22
260/32.2/19
设计吃水/结构吃水/m
12/13.5
11/12.7
最大载重量/t
66000左右
51000左右
设计航速/kn
25左右
24左右
40尺集装箱BAY数
18
约16
14t/TEU重箱数/TEU
约3300
约2800
由表3可知，这两种船型的船宽都是32.2m，载重量和载箱量的差别主要由于船长、型深和吃水的不同，巴拿马极限型比巴拿马型船长两个40ft的集装箱BAY以上，船舶总长为294m，垂线间长超过280m，因此，前者货舱内可布置8层集装箱，而后者一般为7层．另外巴拿马极限型船选用的主机与超巴拿马级集装箱船相似，以K98、RTA96和K90等为主流机型，主机功率为(45700~52000)kW不等，设计航速基本在24kn以上；巴拿马型船主机的选型就极富多样性，既有RTA84、L80等主型，也有RTA96和K90机型，设计航速既有23kn，也有25kn的，显示了船东对航速多样化的要求，相信今后主流设计的各项主要参数将趋于一致．
图4和图5是美东航线上巴拿马型集装箱船的分布情况，但是由于前述的巴拿马型集装箱船历史较长，不少新投入运营的集装箱船虽然主尺度小于10年前的船舶，但载箱量却明显提高，为了避免数据失真，又以船长作为划分标志．如图5所示，目前美东航线巴拿马极限型集装箱船的数量占主导地位，2002年后投入该航线的船舶几乎都是巴拿马极限型船．
图4 美东航线现有巴拿马型船
图5 美东航线现有巴拿马型船分类
当前世界造船市场中(4000~5000)TEU的巴拿马型集装箱船的订单总计239艘，其中，最大载箱量在4250TEU左右的巴拿马型占据了订单中的54％．主要集中在韩国和中国的造船厂，但巴拿马极限型的订单主要被韩国的现代重工和韩进重工控制．4000TEU~5000TEU巴拿马型集装箱船交付数量从2005年到2008年逐年增多，部分交船期已到2009年．
4000TEU~5000TEU巴拿马型集装箱船的适用航线很广，虽然巴拿马政府计划耗资约60亿美元，建设新的航行通道，扩大通航能力，使新航道的船闸宽度由现在的34m增加到50m甚至更宽，届时10000TEU以上的超大型集装箱船也能顺利通过，但这一远景的实现最快也要到下一个十年．因此现阶段4000TEU~5000TEU的巴拿马型集装箱船仍有很大的市场需求．
3) 支线集装箱船
市场人士称(2500-2800)TEU船为灵便型．本世纪初，此类集装箱船的船宽都是满足横向布置12列集装箱的29.8m左右，许多都带甲板吊车，最近的订单情况显示此类船舶的船宽已达到32.2m，即横向布置13列的巴拿马型集装箱船的船宽，不设甲板吊车，相应的，后者的船长要比前者短一些．笔者认为，随着码头设施的不断完善，后者的订单将会增加．
4 集装箱船的设计趋势
笔者认为，集装箱船的种类将逐渐趋于固定：主流船型将与船长、船宽、主机一一对应．而且近年来新造船市场处于卖方市场，船厂订单饱满，主流船型在未来三年内不会有大的变化．但为了满足班轮业的发展需要，小型集装箱船存在多样化的发展空间；因为燃油成本的飚升，集装箱船高速化的发展受到很大的影响，航速高、油耗低的船型永远是船东、船厂追求的目标：高稳心的集装箱船优秀线型将是设计师努力的方向．相信在未来几年，除了节能技术的应用和发展外，以下因素可能在集装箱船特别是2000TEU以上的集装箱船的设计中得到更多的体现．
1) 稳定装箱系数
集装箱船的箱位数是一个空间概念，箱位数的增加主要是由于集装箱船尺度的增加以及集装箱积载系数(装箱数与船舶主尺度的比值)的提高．增加船舶尺度比较“粗放”，集装箱积载系数的提高更能体现船舶设计／建造技术乃至集装箱运输技术的发展．由于水动力学已发展到相当的高度，为了满足快速性的要求，集装箱船增加方型系数的潜力已经很小的，而且集装箱船的船型也有“稳定”的趋势，在有限的排水量／主尺度前提下，增加装箱空间即成为设计追求的目标．
回顾历史，集装箱船装箱率的提高主要是通过增加货舱区域空间、压缩机舱长度和首尾段长度以及提高甲板上装箱数量的方式实现的：最初的集装箱船采用链条式的舱盖板，在船长或船宽方向上保留舱盖折叠的空间，不能用来装货(集装箱)，其后出现了吊离式舱盖，装箱系数有一定的提高；集装箱码头设施的改善，使干线班轮利用岸吊来进行集装箱的装卸，这使得原先布置克令吊的空间可用来装载集装箱；随着新材料的应用和船舶设计手段的提高，取消了甲板纵桁，利用了纵桁下方的空间，双层壳体宽度尽可能减小，个别货舱采用单壳设计，使货舱内尽可能布置更多列的集装箱；机舱空间的紧凑压缩，进一步提高了货舱内的装箱数；随着舱盖板设计／制造水平以及集装箱绑扎系统的进步，舱口盖的负载增加，上层建筑的升高，使集装箱船舱盖上承载的集装箱数大大增加；个别船东甚至考虑了利用部分舵机间或者压缩艏部系泊空间的方式提高装箱数．
提高装箱率的措施层出不穷，但因为船舶的空间有限，除非出现革命性的改进――如主机的体积减小，相信未来集装箱装箱率提高的边际效应会越来越明显，提升空间会越来越小．
2) 满足高速装卸作业
集装箱运输链中，船舶运输只是整个运输链上的一环，提高集装箱船航速是至关重要的，但提高整个物流链的效率必须通盘考虑，集装箱船如何适应高速的港口作业也是值得船舶设计师考虑的重要因素．
在集装箱船设计中应采取有效措施适应码头集装箱装卸效率的提高，比如采用高效的调倾系统满足多台集装箱桥吊同时作业；采用高效的压载水管理系统以尽量缩短码头压载水调拨的时间；集装箱绑扎系统也存在突破的可能．
3) 适应环保要求的发展
如今人们越来越关注对人类生存环境的保护，针对船舶排污的国际规则亦越来越严厉．船舶设计时更多地关注环保的功能也是船舶技术发展的趋势，比如压载水管理、环保型防污漆、低氮、硫化物排放等．
4) 满足低维护成本的需要
由于集装箱船准班、快捷的班轮特点，减少日常船舶的维护时间(费用)就成了技术人员的研究方向，为船舶争取尽可能长的运营时间．设计时应考虑水下检验、艉轴10年不拆检的技术要求．长时效的防污漆等措施能使船舶5年不进坞或缩短坞检时间．另外优化露天部分特别是横向舱口围结构，减少营运过程中检查、维护的成本和劳动强度，在船舶设计时也值得充分考虑．