绘制更加绿色的蓝图:船舶电气化和可持续性

你知道吗?全球约90%的贸易是通过海运进行的。根据国际海事组织(IMO)的数据,从统计上看,航运是“考虑到其生产价值,对环境破坏最小的运输方式”。

但即使是对环境破坏最小的交通方式也可以变得更加可持续。

船舶电气化使航运更加可持续

船舶电气化引领行业远离化石燃料的使用。目前已有数十种节能措施和解决方案可用于实现船舶脱碳。DNV于2025年3月发布了船舶电气化产品和解决方案的全面概述,涵盖电池、轴带发电机和变频器。

电池可用于短途海运和推进。根据挪威船级社 (DNV) 2025 年的报告,电池“可以通过调峰、负载优化以及提供即时电力和循环储备电能来提高内燃机电力系统的能源效率”。此外,“对于长时间处于动态定位 (DP) 模式的船舶,使用电池可降低高达 25% 的燃油消耗。” 北海航运公司 (North Sea Shipping) 和瓦锡兰公司 (Wärtsilä) 2019 年的测量和报告显示,燃油节省率甚至高达 40%。

对于尚未实现全面电气化的跨洲长线航线,海运需要替代燃料。即便如此,任何船舶的能源效率都可以借助混合动力技术得到显著提升。

随着更先进技术的出现,我们预计电池混合动力和全电气化的经济性将进一步提高,适用于更长的航线和更大的船舶。

但这些解决方案本身的可持续性如何?

海上电气化可以减少排放并帮助船舶满足法律法规的要求。

然而,当今的可再生解决方案只是部分解决方案,因为它们带来了一系列新的道德、环境和社会挑战。

2025年3月26日,芬兰国家电工标准化组织(SESKO)的会议就探讨了这些议题。此次60周年研讨会的参与者包括芬兰直接参与电气化的组织和公司的代表。

一些要点:

  • 国际电工委员会主席Jo Cops斯提出,全电动的未来以及对更多电力和节能解决方案的需求也意味着新兴技术带来社会和道德挑战。
  • 来自梅里诺瓦技术中心的Peter Hellström讨论了标准化作为减少漂绿行为和可持续性标签滥用的一种方式。
  • 芬兰科技产业可持续发展执行董事Helena Soimakallio指出,从以化石燃料为基础的经济向以矿产资源为基础的经济转变会带来地缘政治风险。

在小组讨论中,三人进一步探讨了可靠、兼容的系统和标准化的必要性,以确保经济实惠、可持续的创新的无缝整合。

在海事领域,这包括建立岸上基础设施、发电和配电,以支持电池在航运中的使用。

这些问题是如何解决的?

The IEC is working to embed sustainability in all standards. Both the EU and NATO are looking for alternatives to the minerals and other materials currently imported from China.IEC正致力于将可持续性纳入所有标准。欧盟和北约都在寻找目前从中国进口的矿物和其他材料的替代品。

The European Commission has announced 47 strategic projects under the European Critical Raw Materials Act, which “aims to ensure a secure and sustainable supply of critical raw materials for Europe’s industry and significantly lower the EU’s dependency on imports from single country suppliers” (European Commission 2025).欧盟委员会根据《欧洲关键原材料法案》宣布了 47 个战略项目,该法案“旨在确保欧洲工业关键原材料的安全和可持续供应,并大幅降低欧盟对单一国家供应商进口的依赖”(欧盟委员会,2025 年)。

欧盟资助的一项名为“MagNEO”的研究项目已启动,旨在减少对稀土材料的依赖。该项目由研究机构SINTEF协调,将开发用于永磁体及其组件的新型合金材料,不含稀土元素。

作为该项目16个合作伙伴之一,斯维奇将在我们的设备中演示这些新型磁体的应用。MagNEO还将制定回收策略,以实现合金、铜和钢的有效再利用。所有这些都将减少欧洲对不稳定市场的依赖,并在永磁电机的循环价值链中创造商机。

可持续性和我们的产品

在公司层面,只要朝着正确的方向迈出一小步,就能立即解决可持续发展问题。

斯维奇始终致力于开发新的解决方案和方法。除了电机之外,斯维奇还提供高效的直流系统,以便更好地利用船上能源。直流配电环网 (DC-Hub) 可提供与交流系统相同的性能,但组件和转换次数更少,从而提高效率。它们还能使发电机组在最佳负载点运行,从而降低油耗。即使在 DP3 运行期间,环网和超快保护概念也能通过系统冗余提高可靠性。

我们的产品设计使用寿命极长,可达数十年。永磁体采用耐用材料制成,在机器使用寿命期间无需更换。

当我们的电机达到其使用寿命时,我们会为最终用户提供退役指南和回收建议。

我们还确保供应链透明。这意味着我们会拜访供应商,审查所有零部件的来源,并讨论二氧化碳排放等关键问题。我们还会提供不接受的原材料和化学品清单。

工厂车间的可持续性

为了提高工厂车间的可持续性,企业可以采取措施向前迈进,同时密切关注新的发展。例如,分析二氧化碳排放量可以鼓励我们探索更环保的加工方法。

斯维奇已在工厂选用可再生电力和绿色区域供热,并遵循 ISO 14001 标准制定环境管理体系。

我们根据欧盟废物指令,重复使用或回收所有材料,包括运输托盘等包装材料。这意味着:

  1. 我们优先修复或重新利用所有材料。
  2. 如果无法重复使用,我们会回收该材料。
  3. 如果无法回收,我们会利用该材料来生产能源。

因此,斯维奇运营的二氧化碳排放量在不久的将来将降至接近零。

我们在芬兰的工厂目前二氧化碳排放为零。到2026年,我们租赁的汽车二氧化碳排放量将仅为5吨。到2027年,我们将只租赁电动汽车。

我们同心协力

通过应用当今最可持续的方法,同时寻求更好的未来解决方案,我们可以解决面临的挑战!

参考文献

DNV (2025) Energy-Efficiency Measures and Technologies, report. Available: https://www.dnv.com/maritime/publications/energy-efficiency-report-download/

European Commission (2025) European Critical Raw Materials Act. Available:  https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal/green-deal-industrial-plan/european-critical-raw-materials-act_en

IMO (2025) Marine Environment, website. Available: https://www.imo.org/en/OurWork/Environment/Pages/Default.aspx

MagNEO (2025) MagNEO project, website. Available: https://magneoproject.eu/

SESKO ry (26.3.2025) The 60-year anniversary seminar at Helsinki Music Centre.

SESKO ry (2025) Standardointi on tulevaisuustyötä. Helsinki: Picaset Oy. 139 s. ISBN 978-952-88-0121-4.

Wärtsilä (2019) Hybrid solution upgrade brings significant fuel savings for offshore vessel. Available: https://www.wartsila.com/insights/case-study/north-sea-giant