接連數(shù)日，廢氣都會(huì)郁積在高山之間，影響著當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康。因此，挪威政府希望盡快將來自峽灣的排污船全部替換為環(huán)保型號(hào)，如使用電驅(qū)系統(tǒng)的型號(hào)等。很快，電動(dòng)船舶將安靜且無排放地駛過白雪皚皚的群山。

除了挪威，更多地方開始反對(duì)使用傳統(tǒng)船舶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。據(jù)國(guó)際海事組織統(tǒng)計(jì)，海運(yùn)產(chǎn)生的溫室氣體排放量占全球總量的近2.5％，達(dá)到每年10億噸二氧化碳排放。這將對(duì)在漢堡和鹿特丹等海港的居住者造成極大影響，配備電動(dòng)或混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的船舶或許可以解決這個(gè)問題。但這場(chǎng)革命真的能成功嗎？

據(jù)聯(lián)合國(guó)貿(mào)易和發(fā)展會(huì)議報(bào)道，世界上約80%的商品采用船舶運(yùn)輸。到2022年，跨洋運(yùn)輸將繼續(xù)以每年3.8%的速度增長(zhǎng)。然而，船舶會(huì)產(chǎn)生大量廢氣，如硫氧化物、氮氧化物、煙塵顆粒和細(xì)塵，以及二氧化碳（CO2）等。IDTechEx One的市場(chǎng)調(diào)研員計(jì)算出，一艘大船的二氧化碳排放量相當(dāng)于7萬輛汽車的排放量，氮氧化物排放量相當(dāng)于200萬輛汽車的排放量，細(xì)塵和致癌顆粒物排放量相當(dāng)于250萬輛汽車的排放量。船舶排放的氮氧化物占全球總排放量的15%。因此，船舶是海港最嚴(yán)重的污染源之一。

大多數(shù)貨柜船、郵輪、油輪和貨輪都以重柴油為燃料，并且消耗量巨大：全球9萬艘船舶每年總共消耗3.7億噸燃料，產(chǎn)生2000萬噸氧化硫。在內(nèi)河航運(yùn)中，則使用柴油燃料，其燃燒時(shí)產(chǎn)生的危害相比重油較小，排放的有害氮氧化物也較少。廢氣大量排放將對(duì)環(huán)境造成災(zāi)難性后果。世界氣候正在發(fā)生變化，海洋正在酸化。此外，廢氣還引發(fā)許多健康風(fēng)險(xiǎn)，包括兒童哮喘、夭折等。

若我們像過去那樣繼續(xù)使用傳統(tǒng)能源，情況將繼續(xù)惡化。到2050年，空氣污染程度可能比現(xiàn)在嚴(yán)重至少50％，或更糟，達(dá)到250%。一項(xiàng)歐盟議會(huì)的研究假設(shè)顯示，到2050年，全球近五分之一的二氧化碳排放量將來自海上交通。這使“巴黎氣候協(xié)議”的目標(biāo)搖搖欲墜，該協(xié)議規(guī)定將全球平均溫度的升高控制在遠(yuǎn)低于工業(yè)化前水平2°C以下。

2018年4月，國(guó)際海事組織決定大幅減少排放。聯(lián)合國(guó)組織的173個(gè)成員國(guó)希望能夠在2050年前將船舶的二氧化碳排放量至少降低至2008年的一半。自2018年3月起，所有船舶的燃料消耗量以及由此產(chǎn)生的尾氣排放都必須加以記錄。從2020年起，只能使用含硫量不超過0.5％的燃料，目前的限值是這個(gè)數(shù)字的7倍。

若想要實(shí)現(xiàn)這一遠(yuǎn)大目標(biāo)，就需要改變思維方式。那么究竟可以通過哪些方案來實(shí)現(xiàn)減排呢？當(dāng)下存在許多解決方案：例如，船舶可以通過安裝催化轉(zhuǎn)化器將有害的氮氧化物分離成氮和氧，其原理類似于汽車尾氣的處理以及通過煙塵過濾器過濾顆粒物?；蛘撸豢梢詫⑽廴緡?yán)重的重油替換為船用柴油。船用柴油含硫量更少但價(jià)格高昂。而這兩種方案都存在同樣的缺點(diǎn)：它們都以消耗化石燃料的內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)。但照目前的消耗速度，生產(chǎn)柴油的礦物油在50年內(nèi)就會(huì)消耗殆盡。

所以使用液化天然氣（ LNG）、氫氣或電能等其他能源是更高效、更清潔的選擇。在陸地和空中交通中，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可持續(xù)性更高。在許多情況下，可以將更加環(huán)保的石油替代品應(yīng)用于內(nèi)河航運(yùn)以及未來的遠(yuǎn)洋船舶。電池供電驅(qū)動(dòng)相比石油，尤其是船用柴油而言更加經(jīng)濟(jì)，尤其是。因此據(jù)IDTechEx預(yù)測(cè)，全電動(dòng)和混合動(dòng)力船舶的全球銷量未來將增長(zhǎng)。到2027年，這一數(shù)字可能達(dá)到200億美元。

幾千年來，船舶是靠風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，從19世紀(jì)初開始，逐漸被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)取代。到了20世紀(jì)，隨著蒸汽機(jī)和渦輪機(jī)的發(fā)明，各種形式的柴油機(jī)被投入使用開始消耗柴油、重油、瓦斯油等化石燃料。一般這種類型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都是機(jī)械式的：柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)軸，傳動(dòng)到船舶的螺旋槳。發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)還要負(fù)責(zé)為船上的所有電氣系統(tǒng)供電。

實(shí)際上多年以來，許多船舶已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)了電氣化：80%的遠(yuǎn)洋船舶現(xiàn)在使用柴油電力傳動(dòng)系統(tǒng)，依靠柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)帶動(dòng)船舶的螺旋槳。這種模式的優(yōu)勢(shì)在于：可節(jié)省5%到20%的燃料；電機(jī)由較少的部件組成，較不容易出現(xiàn)故障，磨損也更少。以此達(dá)到減少能源損失和提高效率的目的。但這不是完全的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是可供船舶在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下使用船載電池能源，并至少可航行一段時(shí)間的系統(tǒng)。在未來，電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過其他方式供應(yīng)能量，如通過可充電電池、液化天然氣（LNG）或太陽能等。