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未来十年全球航运业新技术展望
城市:
上海
关键词:
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新闻分类:
展会信息
日期:
2021-03-27 16:33:57
发布者:
品邦小李
浏览次数:
15
你有没有想过未来的船舶会是什么样子?混合推进系统?零污染燃料?纳米材料与自愈材料?船舶物联网技术?人工智能?机器人?自主导航?零碳航行就带你侃侃未来十年全球航运业的新技术。目前我们正处于第四次工业革命的边缘,这场革命必将给航运业带来新技术,并永远改变我们对全球航运的理解。本文收集了2030艘商船的一些关键特征,专家们对未来10年将使用的技术和材料的看法,以及他们对未来海上工作是否完全被机器人取代的问题的答案。

混合推进系统

劳氏船级社(LR)与南安普顿大学(University of Southampton)合作,在2015年就提交了著名的《全球航运技术趋势2030》(GMTT 2030)报告。他们表示,航运业会被迫采取相应措施减少二氧化碳和氮氧化物排放,混合动力推进系统蕞终将淘汰传统化石燃料发动机。

目前来看,我们可以说他们的预测逐渐成为了现实。例如,挪威邮轮运营商Hurtigruten LTD在2019年和2020年分别推出两艘大型混合动力邮轮Roald Amundsen和Fridtjof Nansen。
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船舶替代燃料

航运业仍在寻求柴油机的替代品,《2030年航运报告》中提到的另一种选择是使用替代燃料。目前正在研究和测试的矿物燃料替代品如下:

绿色海运甲醇联合会研究甲醇燃料系统在船上安装的成本和便利性。他们从博斯卡利斯、凡诺德、荷兰皇家海军和瓦根堡航运公司的现有船舶设计中挑选了9艘船舶。这些船只的长度从40米到160米不等,吨位从300吨到23000吨不等;装机功率从1兆瓦到12兆瓦不等。此外,维京邮轮舰建造了第一艘以液态氢为燃料的邮轮。新船长230米,可容纳900名乘客和500名船员。GMTT 2030报告中提到的氢燃料电池,蕞近得到了DNV GL的海上使用批准。它们已经在游轮上使用了一段时间,为酒店区域供电。同时,目前的批准涵盖了质子交换膜(PEM)燃料电池系统,从只有几百千瓦的小模块到兆瓦的单元;因此,现在开发商将能够测试氢燃料电池,替代大型船舶的发电机。从2020年全球硫排放上限来看,以液化天然气为燃料的船舶已成为现实。如今,全球共有135艘液化天然气动力船舶(混合动力发动机)和1艘嘉年华邮轮(AIDANova)公司的全液化天然气燃料邮轮,于2018年12月交付。此外,还有140艘装有液化天然气混合动力发动机的船舶在建造中,将于2025年完工。

总而言之,参与燃料研究的专家一致认为,未来的船舶可能会更大并设有容纳液化天然气、氢气、甲醇或其他替代燃料罐。到2030年将达到降低二氧化碳排放的初步目标。

纳米材料与自愈材料

船舶制造技术将从第四次工业革命中受益匪浅,船舶材料将进一步改进。随着先进的铝、玻璃和碳纤维复合材料的到来,钢将被新的防腐涂层加固。这些新材料有助于节省燃料,提高速度和防止船体腐蚀。

《航运2030报告》的还声称,未来的船舶将使用自愈材料。这是一类人工合成的物质,包括聚合物、弹性体、金属(如铝合金)、陶瓷等。在结构损坏的情况下,它们可以在原子或分子水平上自我修复,从而大大降低修复成本。

上海展台装修公司顺便说一句,由于无人驾驶将在增强现实(AR)的协助下进行调查和船舶检查,船舶修理的频率可能会降低。海事当局,例如印度船舶登记册(IRClass)执行主席Arun Sharma先生,认为这种实时检查将是有用的,因为它们对船只的船员干扰较小,并将及早发现故障。

船舶物联网技术

物联网(IoT)技术意味着将船上设备连接到岸上系统进行数据分析,以提高船舶性能;它已经使船舶更快、更安全、更省油。

国际海事卫星组织(Inmarsat Maritime)2018年的研究显示,60%的航运公司员工认为自己要么是物联网的“落后者”,要么是“创业者”;同时,35%的人认为自己是物联网技术的“领导者”,5%的人认为自己是物联网技术的“进步者”。

这些可悲的结果将会改变,根据研究,47%的船舶运营商已经将物联网用于燃料消耗监测,还有更多的公司计划投资物联网技术,以控制运营成本或改善航线规划。

不过,主要的问题是网络安全,因为许多较旧的车载设备尚未开发用于外部网络连接,因此它们很容易成为网络攻击的目标。

人工智能取代动态定位

基于人工智能的驾驶台控制系统是从现有的动态定位技术发展而来的。DP控制台与先进的软件/设备相结合,可以学习、分析和预测船舶的未来位置。

人工智能(AI)的发展呈指数级增长,将允许使用计算机分析船舶未来的航向和操纵,以提高船员的态势感知和改进决策。

目前这种技术的首次试验正在进行中。85米长的ferry Folgefonn已于2018年底成功完成自动对接系统的测试,机动进出挪威狭窄的港口,在没有人帮助的情况下航行和停靠。这条通道是通过一系列的轨道和航路点控制的,这些轨道和航路点指引着船只到达目的地。同时,在现有的WrtsilDP系统的基础上设计了一个自主控制器,控制船舶的速度、在预定轨道上的位置和航向。

WrtsilVoyage Solutions副总裁Joonas Makkonen认为,“这是验证自动化航运解决方案的一个巨大进步”。

机器人技术与自主导航

2030年船上还会有船员吗?随着海洋工业的新技术和人工智能的快速发展,人类在船上的存在将无关紧要。事实上,大多数未来的船只然会需要船员,但这一数字将大幅减少。人们将得到一项先进技术的大力协助,以避免当今大多数海上事故。此外,危险的任务将由机器人完成。

上海展台装修公司事实上,海洋机器人的时代已经到来。海军研究实验室与弗吉尼亚理工大学和其他美国大学合作,蕞近开发了舰载自动灭火机器人(SAFFiR)。它还不能取代人类,但能够承受高达500摄氏度的烟雾和温度;也就是说,它可以被送去打开水阀,带上水管,在人类无法到达的地方寻找剩下的人。

由SeaRobotics开发的“HullBUG”在今天很受欢迎,因为它能有效地清洁船体,有助于降低燃油消耗。该机器人是一种小型自主车辆(30至40公斤)。它有四个轮子,通过一个负压装置将自己连接到船体上,这个负压装置在虫子和船体底部之间形成一个漩涡。它在船体表面爬行并对污垢膜进行光清洗,导航由传感器完成。

MUNIN–机器人船:这个缩写代表通过网络智能进行海上无人驾驶导航。船舶设计是劳斯莱斯致力于自主导航发展的一系列雄心勃勃项目之一。根据Autoship倡议,2020年将下水2艘自主船舶,项目第一阶段将由7至14人的船员提供支持,并在3-5年内实现无人驾驶。

同时,MUNIN号是一艘无人遥控货船;按照劳斯莱斯的时间表,它的出现时间约为2030年。届时,该技术应得到完善,海事立法也应准备就绪。目前,国际海事组织还没有关于自主和遥控船舶的决议,而挪威船级社仅在2018年底发布了其指南。

无人驾驶船舶(没有上层建筑和住宿单元)从头开始设计,将构成一个单独的航运部门。它们需要自己的基础设施(不同的操作终端、工程师、海岸控制中心、集成到电网中)。上海展台装修公司因此,尽管自主导航声称具有商业和安全优势,但它仍将有一段时间取代传统的船舶。
来源:零碳航行

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