在船舶界议论多年的新船能效设计指数（EEDI）这一规则，将于2013年1月1日生效实施。从国家发展战略层面上看，运输装备节能减排优化升级，势在必行。从造船业和航运业的发展来看，这是一场国际船舶市场残酷的竞争，迫使中国必须积极应对船舶能效设计这一命题，同时也是一场我国船舶业没有退路的“争夺战”，和一场不容错过的“机遇战”。目前由先进国家发起的一场全球范围内造船和航运的“绿色革命”正悄然掀起，我国的造船界应尽早制定对策，各船舶企业应积极应对，主动参战，在EEDI这条新的起跑线上占有先机。
国际海事组织（IMO）在《国际防止船舶造成环境污染公约》（MARPOL）附则V1有关船舶能效规则的修正案中，确定船舶能效设计指数于2013年1月1日生效实施，同时允许缔约国的主管机关对新船EEDI给予最多不超过4年的宽限期。尽管我国是缔约国之一，但是我国已决定不推迟执行，而是按要求在明年就实施EEDI。尽管我国是世界造船大国，也是航运大国，在造船的数量上超过了日、韩，但是，从造船的模式和造船的技术含量上与日韩造船尚存在较大差距。如果我国推迟执行EEDI，不仅会失去参与国际竞争的资格，也不利于我国整个工业体系的健康发展。同时严峻的造船市场形势也让中、日、韩、欧在船舶订单上的竞争愈发激烈，谁的设计水平高，船舶能耗低、排放少，节能船型库全，造价低、工时少，谁就可以多获得订单，谁就可以在全球船舶设计的标准制订中有话语权，谁就可以抢占市场的立足点。如果我国的造船界知难而退，不迎头赶上，就会进一步落后于日、韩、欧、美，就会受制于人，丧失竞争的优势，失去市场。
从目前来看，中国现有船型的设计水平与全球平均水平相比，尚有一定差距，如果不进行优化设计和增加节能减排措施，大部分新船就较难满足EEDI第一阶段的要求。我国船舶工业与日、韩先进造船工业国相比，存在诸多的问题。首先是船舶工业结构不合理，船企小而多，产业集中低；低端产能过剩，高端产能不足；其次，船舶配套能力弱，高端船配不足，低端船配过剩，另外，研发投入少，技术人才缺，观念落后，目光短浅，急功近利等等，更加制约了船舶工业的发展。对此必须以实施EEDI规则为契机，进行行业整顿，淘汰落后的低端产能，提高产业的集中度和造船的技术含量，推行绿色造船，努力跻身于造船强国的行列。
一、何为新船能效设计指数（EEDI）
船舶在大海航行中排出了大量的CO2废气污染了全球的环境（据权威部门测算航运界年排放CO2 10亿吨，占全球CO2的排放量3-4%），海上环境保护委员会在其第59届会议（2009年7月13日至17日）上认识到，有必要制定新船能效设计指数，以从船舶设计阶段激发影响船舶能效的所有因素的创新和技术开发。新船能效设计指数（EEDI是Energy Efficiercy Design Index英语缩写），是衡量新船CO2效能的一个指标。新船能效设计指数的原理是根据CO2排放量和货运能力的比值，来表明船舶的能效；即根据船舶在设计最大载货状态下，以一定航速航行所需推进动力以及相关辅助功率所消耗的燃油计算出的CO2排放量（g CO2/t·nm）。同时通过对现有各种船型和不同吨位的船舶进行统计分析设立排放基线，在基线的基础上对新造船能效进行控制。EEDI实施后，在第一阶段新造的各种船型不同吨位的商船其实际能效设计指数必须要小于规定的基线船舶能效设计指数。例如某新造散货船实际能效设计指数是2.5，而这种散货船在这一载重吨时的基线能效指数是2.56，那么此船的能效设计指数满足要求。而如果新船的实际能效设计指数是2.7，那么这条新造散货船的能效设计指数就不满足。
根据CCS“新造船能效设计指数计算方法临时导则”，新造船EEDI计算公式日前仅适用于以下船型：客船、干货船（包括散货船、矿砂船和散货矿砂混装船）、气体运输船、油船、集装箱船、车辆运输船、轻货滚装船、重货滚装船、杂货船、客滚船。其它船型，诸如拖船、调查研究船、辅管船等的EEDI计算方法还在进一步的研究中。兼具两种船型的船舶，要求采用基线公式较低（要求较高）的那种船型进行计算。
同时EEDI计算公式主要适用于传统的柴油机带动螺旋桨的推进方式。对于柴油——电力推进，燃气轮机推进方式不一定适用。
从2013年起，船东和造船企业可能将不得不遵守一项有关上述适用于EEDI规则的新造船碳减排标准的强制性协议。新船建造成本将因此被大大抬高，造船技术也必须应对更高要求。
按照国际海事组织（IMO）推出的能源效率设计指数（EEDI），2015-2019年间建成的船舶，碳效率须提高10%，2020-2024年间建成的船舶碳效率须提高20%，2024年后建成的船舶碳效率须提高30%，规定适用于所有400总吨以上的船舶，将从2013年1月1日生效。
按EEDI的计算公式，对常规的三艘散货船（75800t、115280t、180000t）进行计算结果DWT75800t散货船符合要求有余度；DWT115280t散货船符合要求无余度；DWT180000t散货船不满足要求，同时对三艘常规油轮DWT分别为115000t、165000t、318000t，按EEDI公式进行计算，计算结果由上述散货船趋于相同的趋势。
这一结论告诉我们，载重量较小的大型肥胖型船舶易满足EEDI基线要求，而随着载重量的增大，EEDI越来越不能满足基线公式的要求。
二、如何实施EEDI的规则
EEDI的计算方式：
（1）该公式可分为分子和分母两部分
1、分子部分：表示船舶航行过程中消耗燃油所转化成CO2排放量，其有四部分组成。
第一部分：船舶以一定航速运输某一装载量的货物主机所消耗的燃油转换成的CO2排放量：（如A1）
第二部分：为保证主机在某一航速，一定装载量运行的状态下工作，辅机所消耗的燃油转换成的CO2排放量：（如A2）
第三部分：当船舶设有轴马达和废热回收系统时，贡献的轴功率换算为辅机燃油消耗减少所转换成的CO2排放量：（如A3），这是对船舶功率的贡献。
第四部分：采用新的节能技术减少的燃油消耗所转换成的CO2排放量：（如A4），这是对船舶功率的贡献。
A=A1+A2-A3-A4
2、分母部分：船舶的载重量（Capacity）与该载重量下的航速（Vref）的乘积，并考虑了因技术和规范要求对Capacity的限制系数和恶劣海况对航速的限制系数，也就是A/B=（A1+A2-A3-A4）/B。
从以上公式（简化）可以看出，对EEDI起决定作用的主要是航速，载重量或总吨位，达到该航速所需的功率，而采用新型节能技术，是优化EEDI的一种重要措施。
下面我们从计算方式来分析，如何实施EEDI的规则。
分析的目标是如何使分子值变小，使分母值变大，使A/B的比值减小。为了简化分析有二个设定：１、在分析分子（或分母）变化时，假定的分母（或分子）是不变的。２、分式中有一些系数，这些系数是来修正各种船型，不同位吨及主机不同工况、不同海况的，对某一特定船型吨位的船，在某一状态下进行分析，各项系数均为某一常数。
首先从分子来分析：
第一项A1，其是由油耗/马力×主机功率——单位总油耗，然后油耗换算成CO2量。在主机功率一定情况要减少CO2量，必须是油耗/马力降低或油耗——CO2换算系数减小，这就要求采用低油耗主机或油耗——CO2换算系数小的新燃料发动机，这就意味着主机优化减少每马力油耗或使用清洁能源如低碳油、天然气，减少CO2排放；
第二项A2，辅机油耗减少或油耗——CO2量的换算系数减少这跟第一项A1，一样意味着机器优化或替换；
第三项A3，对轴带发电机等利用主机富余功率的装置，提高工作效率，对废气、废水采用多级利用，减少余热损失等等，这个贡献值越大，越能减小分子值；
第四项A4，这一项有许多开发内容，风能、太阳能利用，燃料电能的利用，这一数值的变化，对分子值的变化起关键作用，日韩等国已经利用太阳能、风能造出节能型船舶。
对整个分子中功率的有效利用，涉及到许多船配产品的节能和效率，以及各种自动控制装置的有效性。主机由燃油燃烧产出的热能转换成机械能，在这一转换过程中，燃烧的好坏决定着油耗、CO2排量及输出功率的大小，对燃烧热能转换成机械能，要进行自动控制，使其处于最佳状态，这就要采用智能化的船舶主机。从主机输出的功率，通过主轴传递给螺旋浆，使螺旋浆推进船舶向前运动，这里要经过多级传动，而经过每一级传动都要损失功率，传到螺旋浆时，又存在机浆匹配、螺旋浆效率及空泡效应等影响，这里涉及到船配件的节能、低耗、环保、低噪，螺旋浆的材质尺寸、重量等机浆匹配的问题以及浆舵节能装置的研发与安装等问题。同时也涉及到船企装配工艺的改进，如果某一传动副或轴承安装得不到位，就将直接影响到最后螺旋浆的推进力。
下面对分母B进行分析
分母B是载重量（Capacity）与该载重量下的航速（Vref）的乘积，且是分别越大越有利。
载重量（Capacity）的增大，最有限的做法是减少船舶自重，这就要求更新设计理念，减少强度冗度，优化船体结构，采用轻型高强度钢材。采用各种节能型的机舱设备和甲板机械，减少各舾装件的自重等等，千方百计来减少船舶自重。例如，日前日本造的船舶，比我国造的船少用10%的钢材，以载重吨50000吨的散货船为例，建造用的钢材10000吨，减少10%，就节约1000吨钢材，不要讲建造时节约1000吨钢材的材料费，加工费，在船舶的整个运行寿命周期中，它要为船东制造多少财富。
航速（Vref）的增大，要增大船舶的航速，必须要使船舶的总阻力R减少。船舶总阻力R=RW+RF+RPV（RW为兴波阻力、RF为摩擦阻力、RPV为粘压阻力），它是一个动态的量，随着航速的变化，总阻力中各项阻力的大小是有变化的。首先从船型来考虑，船舶的艏艉结构和线型是关键，例如船艏加了球鼻艏，船体水下二侧舷装了压浪板，就能减小RW，这就能给远洋船增加约0.6节的航速，如果艏艉曲线进行优化能提高航速，对全船的线型进行优化也能提高航速，所以要提高船舶航速，首先要从船舶艏艉结构及水线以下船型曲线优化来考虑。
其次，从船体表面的平洁度、光滑度来考虑减少水中的摩擦阻力RF和粘压阻力RPV，提高船舶涂装质量减少腐蚀及海洋生物的附吸等等，采用各种保护装置防止船体腐蚀，采用耐腐蚀钢板，及船体气腔效应，使船底气压使船水分离，改少船舶阻力等。
在以上分析中，为了简化，我们是将分子、分母分开考虑，在实际应用中，分子、分母中的各种方法一并应用，产生的效果将为更佳。
三、当前要做的几项事
首先，由政府职能部门牵头成立实施新船能效设计指数技术攻关组，“产学研”结合，规划出舟山船舶工业的实施细则和应对措施，以实施新船能效设计指数（EEDI）为契机，搞好船舶行业的整项，提高行业的集中度，走出日前造船业的困境。
其次，是对新船能效设计指数（EEDI）的实施进行宣贯，EEDI是怎么回事？EEDI的实施对整个船舶行业会带来多大的影响？对船舶的设计、科研单位带来的影响及如何应对？对船配企业带来多大影响如何应对？对船舶制造企业带来多大影响如何应对？要使大家提高新规范实施自觉性，在思想上早认识，行动上早准备，办法上多设想。
三、船舶设计单位，要加强对新船型的研发，散货船、油船、集装箱船这三大船型，按原来的设计方案，都达不到EEDI的要求，实施时间逼近，必须加快建立“绿色船型库”，谁的船型优化好，能效低，绿色船型库全，谁就有市场竞争力。
四、对船配企业要加大研发力度，加大研发投入，提高船配国产率，同时要制造出节能、低耗、环保、低噪声的产品。对船配产品，不光要造得出，更要创品牌。
五、对船舶制造企业，要转换造船模式，提高造船质量，缩短造船的周期，提高钢材的利用率，降低成本。同时要加大科技投入，制造高技术含量、高附加值的船舶，造出符合EEDI要求的节能、低排放的船舶。
以上各条都离不开政府的主导和指导，政府要通过政策、财政、税收等手段来调动全船舶行业的积极性，全面实施EEDI新规范，提升舟山造船业的船舶产品的升级换代。
舟山市出口船舶预警点 傅智业
2012年8月20日
