聚焦海運減排：全球首艘氫能預留高速雙體船開建

隨著全球對減緩氣候變化的關注日益加深，以及國際海事組織制定的2050年凈零排放目標日益臨近，海事部門正面臨著巨大的脫碳壓力。當前，海上運輸每年排放近十億噸二氧化碳，約占全球能源相關碳排放總量的2-3%。

過去十年間，通過采用全電動和柴油電力推進系統，小型商業船舶和近海船舶在減排方面取得了顯著進展。然而，對于那些在港口間航行數百甚至數千英里的遠洋大型貨船而言，脫碳之路則困難得多。

2025年，西門子能源、瑞典渡輪運營商Gotlandsbolaget以及澳大利亞全球造船公司Austal合作開發出"Horizon X"號概念，在應對這一挑戰上邁出了重要一步。這艘高速雙體船旨在實現哥特蘭島與瑞典本土之間的航線零二氧化碳的渡運。

Destination Zero：二十年的零排放之路

對Gotlandsbolaget這家瑞典歷史最悠久的海上客運公司來說，"Gotland Horizon X"號概念的開發，不是一時沖動，而是長達二十年的布局。

該公司早在2009年便啟動了與氣候目標相關的倡議，開始了首個低排放船舶概念研究，目標是到2045年實現哥特蘭島與瑞典本土航線的無化石燃料渡運，且不影響航行時間——他們稱之為"Destination Zero"（零排放目的地）計劃。

此后，Gotland科技發展公司便一直致力于將航運領域的最新技術進步融入其中，以減少二氧化碳排放。雖然長期目標是使用氫能推進技術，但當前的設計理念是在完整的氫燃料供應鏈建立之前，先采用能使用低碳燃料的解決方案。

2021年，這些研發工作促成了Gotlandsbolaget首個零排放概念船"Horizon"系列的推出。隨著2025年2月向Austal船廠下達"Gotland Horizon X"號多燃料、氫能預留高速雙體船的訂單，這個愿景終于從圖紙走向現實。這艘可改裝為氫動力的巨型渡輪預計2029年投入運營，屆時將能搭載1500名乘客和400輛汽車，以30節航速在三小時內完成約140公里的航行。

“Gotland Horizon X”號切割儀式

如今這些努力正迎來高潮。2026年2月5日，"Gotland Horizon X"號迎來了重要里程碑，以建造各類軍用艦艇而聞名的Austal公司在其位于菲律賓宿務省巴朗班（Balamban, Cebu）的菲律賓船廠成功舉行了鋼板切割儀式。

Austal首席執行官帕迪·格雷格表示：“此次鋼板切割里程碑既反映了市場對Austal卓越造船能力的信心，也凸顯了該項目在推進可持續商業渡輪解決方案方面的重要性。

他補充說："今天為'Gotland Horizon X'號舉行的鋼板切割儀式，對整個Austal團隊，尤其是菲律賓團隊來說，是一個自豪的時刻。它標志著為Gotlandsbolaget公司打造這艘激動人心的新船邁出了重要的第一步。"

"我們很高興能在Austal菲律賓船廠建造'Gotland Horizon X'號，這是一艘世界領先的、預留氫能接口的高速渡輪，也是我們迄今建造的最大船舶。要實現商業航運領域有意義的脫碳，需要采取靈活、技術中立的策略，目前沒有一種單一的解決方案能適用于所有運營商或航線。脫碳的長期成功將來自靈活的燃料和技術方案，使運營商能夠隨著替代燃料的成熟和基礎設施的發展進行調整，'Gotland Horizon X'號的設計核心正是這種靈活性的體現。”

"Gotland Horizon X"號是一艘長130米、預留氫能接口的高速雙體渡輪，屬于Gotlandsbolaget公司創新的"Horizon X"項目的一部分。這艘渡輪將采用"綠色鋁材"建造，這種材料通過節能工藝生產，有助于降低隱含碳排。該船計劃于2028年年中交付，船體建造工作將于2026年上半年啟動。

交付后，"Gotland Horizon X"號將運營于瑞典本土和哥得蘭島（Gotland）之間，在顯著縮短航行時間的同時，支持公司實現長期氣候中和的目標。此次鋼板切割儀式標志著"Gotland Horizon X"號在Austal菲律賓船廠的建造工作正式啟動。自2012年以來，Austal菲律賓船廠作為Austal主要的商業造船中心之一，已向全球運營商交付了超過20艘船舶。

船舶能源系統原理圖

核心動力：高效聯合循環，多燃料兼容

"Gotland Horizon X"號將采用西門子能源的SGT-400高效燃氣輪機，并采用創新的"聯合循環"配置，這套系統集成了燃氣輪機和蒸汽輪機，通過廢熱回收來驅動，燃料效率接近50%，顯著優于傳統船用柴油發動機。

更重要的是它的多燃料兼容性——可以使用液化天然氣、生物液化天然氣、甲醇、生物柴油，并為未來使用100%氫燃料做好了準備。這意味著當氫能技術成熟、基礎設施到位時，這艘船無需重大改造就能直接擁抱純氫時代。

“Gotland Horizon X”號上的機艙布局

技術內核：緊湊高效的動力布局

"Gotland Horizon X"號的機艙設計源自西門子能源2022年推出的Ocean Green Hybrid Combined Cycle概念。其雙體船的每個船體都包含一套基于SGT-400燃氣輪機的聯合循環動力裝置。

SGT-400是一款成熟的小型工業燃氣輪機，自1997年推出以來，全球已有400多臺在運行，累計運行時間超過700萬小時，其中許多應用于海上環境。它安裝在一個集成潤滑油箱和所有輔助系統的底座上，結構緊湊、易于安裝。

廢氣中的余熱通過直流蒸汽發生器回收，產生蒸汽驅動5.3兆瓦的凝汽式蒸汽輪機。與傳統船用鍋爐相比，這套系統重量更輕、體積更小、補充水消耗更少。

為最大化效率并減輕重量，設計師沒有采用常規的聯合循環配置來驅動發電機，而是讓燃氣輪機和蒸汽輪機都通過齒輪箱直接驅動噴水推進器。燃氣輪機驅動可操縱噴水推進器，蒸汽輪機驅動助推器，共可提供36.4兆瓦軸功率。

主齒輪箱還配備了1兆瓦的軸帶發電機/電動機，輔以電池儲能系統和輔助發電機組，岸電連接則讓船只在停泊期間無需運行發電機。

零排放路線圖：從LNG到純氫
燃料靈活性和低排放是Gotlandsbolaget選擇SGT-400的兩大主因。標準配置下，它配備干式低排放燃燒系統，為"Gotland Horizon X"號提供的機組將是雙燃料型號，能夠使用液化天然氣和柴油運行，同時滿足國際海事組織Tier III氮氧化物排放要求，且無需選擇性催化還原系統。燃氣輪機燃燒室內的連續火焰和相對較長的停留時間，使得甲烷逃逸幾乎可以忽略不計。
近期的測試已證明，通過改進燃料噴嘴，該系統能使用甲醇運行。長期目標則是讓"Gotland Horizon X"號使用100%氫燃料運行。
西門子能源開發純氫燃燒系統的工作始于十多年前。2023年，在歐盟資助的HYFLEXPOWER示范項目中，SGT-400已實現100%燃氫目標。新的燃燒室不僅能使用純氫，也能使用100%天然氣以及兩者任意比例的混合燃料，同時仍能在不使用選擇性催化還原系統的情況下滿足國際海事組織的氮氧化物要求。這個燃燒室比標準型號略長，但可對燃氣輪機核心進行最小改動后改造加裝。

現實意義：遠洋船舶脫碳的可行路徑
目前，長途航運占海事部門排放的大部分。這類船舶需要長距離航行并長時間遠離港口，采用替代燃料的混合動力設計是最實用的脫碳選擇。應用混合動力技術的主要挑戰在于，需要在有限空間內最大化貨物和燃料的裝載能力。

在液化天然氣運輸船上，采用混合聯合循環與電力推進的Ocean Green概念（類似于將用于"Gotland Horizon X"號的系統）具有很高的適用性。緊湊的機艙布局和減輕的重量可使載貨能力提高7-11%，與傳統17.4萬立方米液化天然氣運輸船相比，單位運費可降低高達17%。從長遠來看，在混合動力系統中使用氫燃料電池作為脫碳路徑也正受到越來越多的關注。

憑借燃氣輪機固有的燃料靈活性和高效率，"Gotland Horizon X"號將成為一艘真正的多燃料高速渡輪，在不犧牲航速、運載能力的前提下，實現了低二氧化碳和低氮氧化物排放。它為高性能、可持續船舶設計提供了可擴展的藍圖，為零排放遠洋船舶鋪平了道路，或可加速整個行業向低碳未來轉型。