編者按

“十五五”規劃綱要強調，因地制宜發展新質生產力，加快培育新動能。

2026年“節能宣傳周”期間，封面新聞記者隨中國交通報“智行中國——交通運輸新質生產力”報道組探訪位于山東的全國首個實現可持續碳中和的“零碳服務區”、位于江蘇的“海上風電第一城”，以及上海國際航運綠色燃料加注中心等地，挖掘交通運輸領域新質生產力的創新實踐經驗。

上海海事大學，被譽為“高級航運人才的搖籃”。6月16日，在前往該校采訪前，封面新聞記者注意到中國交通報通過微博發布了這樣一個問題——

巨輪也要戴口罩？沒錯！上海海事大學給超級巨輪研發了一款“碳捕集口罩”，專門“吃掉”二氧化碳。那么問題來了：一艘裝上這款口罩的巨輪，一年“吃掉”的二氧化碳，到底有多夸張？

A、相當于10頭非洲大象的重量（約60噸）

B、能填滿3個標準游泳池

C、相當于1萬輛小汽車一年的排放

D、夠給地球織一件超大“二氧化碳毛衣”

如果您看完這個題目，一時想不出答案，沒事，接著往下看。

#1

不達標怎么辦？

禁行

航運，是全球貿易和經濟發展的重要組成部分，承擔著九成以上的國際貿易貨物運輸量。與此同時，以傳統能源為主的航運業也是減排重點領域之一。

時間回到2016年，根據IMO Tier Ⅲ（國際海事組織第三階段等級）排放限令，在排放控制區內，船舶發動機氮氧化物（NOx）排放量必須在Tier Ⅱ（第二階段等級）基礎上再次下降約76%。

不達標怎么辦？答案很殘酷：禁行！

怎么減？

上海海事大學將核心技術自主攻關作為重要支點。而著力探索的方向之一，便是“高校聯手企業，產學研深度融合，為船舶排放‘瘦身’。”

如果想讓氮氧化物達標排放，國際上有“主流方案”嗎？

“有！”上海海事大學商船學院教授曾向明補充道，國際上通常將選擇性催化還原（SCR）技術作為氮氧化物達標排放主流方案。“可以這么理解：SCR是在排氣管后面加裝‘凈化器’，把氮氧化物轉化成氮氣和水。”

既然國際上已經有了主流方案，為何還要研究？其實，這個“主流方案”背后藏著一個“主要瓶頸”。

曾向明解釋，船舶低速柴油機長期在低負荷運行時，排氣溫度過低，會導致SCR系統的催化劑停止工作，氮氧化物減排效率急劇下降。

#2

以技術創新

突破技術瓶頸

如何突破這個國際技術領域的瓶頸？

上海海事大學以技術創新作答——在SCR反應器前段增加輔助燃燒器的方案，對低溫排氣進行精準二次加熱，實現SCR系統在發動機20%低負荷工況下穩定高效運行，氮氧化物轉化率超過80%。

“也正是這一突破，讓我國船舶在應對最嚴苛排放法規時擁有了自主可控的核心技術。”曾向明說。

2025年4月，國際海事組織在英國倫敦宣布，批準《國際防止船舶造成污染公約》附件Ⅵ修正案草案，打算強制實施國際海事組織凈零排放框架。如能獲得通過，這將成為全球?個整合強制性燃料溫室?體強度標準和溫室?體定價機制的?業減排國際規則。

隨著這一排放框架確定，我國明確提出2030年國際航行船舶碳排放強度較2025年下降不低于15%。按照上述“時間表”，從2025到2030年，只有短短5年。

既然通過技術突破，氮氧化物可以降下來，二氧化碳能否降下來？如果想短期減排，有沒有合適路徑？采訪中，曾向明提到了“船用碳捕集系統”。

位于臨港新區的上海海事大學船舶機艙綜合實驗室，正是研發“心臟”所在。在媒體筆下，這里被評價為“我國航運綠色低碳轉型的核心技術試驗場”。

上海海事大學船舶機艙綜合實驗室，被評價為“航運綠色低碳轉型的核心技術試驗場”。封面新聞記者 盧蕩 攝影

在這個有著數層樓高的實驗室，記者首先感受到的是內外的“視覺差”。

實驗室內，參照實船搭建的巨大的動力驗證平臺，能反復測試海船混合動力能源管理策略。通過對發動機運轉時能耗的精密檢測，為提升運轉能效提供參考數據，進而可對船舶發動機運轉進行優化。

曾向明指著集控室的顯示屏說，這里安裝著高精度測試船舶燃油消耗的流量計和發動機功率的軸功率儀，油耗、負載、排放等核心數據能實時顯示。

實驗室外，約6層樓高的管道從外墻下延，連接著地面的鍋爐、儲罐。

實驗室外，管道從外墻下延，連接著地面的鍋爐、儲罐。封面新聞記者 盧蕩 攝影

曾向明指著這些“大家伙”說，這是與中國船舶集團711研究所合作開發的船用碳捕集系統。

談及這套“捕碳高手”，有媒體同行形容——就像給船舶尾氣安裝了“大口罩”。

曾向明解釋，船舶運行過程中，對環境沒有影響的氣體可以排放出去，而煙氣中二氧化碳則捕捉下來，并通過技術處理變成液態儲存利用。

曾向明透露，在臺架試驗中，二氧化碳捕集率超過80%。如果按一噸燃油產生3噸二氧化碳計算，這套系統可以捕捉2.4噸二氧化碳。以一艘1.4萬標箱大型集裝箱船為例，預計年碳減排量可以達到4.4萬噸。

上海海事大學教授曾向明透露，臺架試驗中，二氧化碳捕集率超過80%。封面新聞記者 盧蕩 攝影

#3

為實現“雙碳”目標

提供可行技術路徑

關于削減船舶二氧化碳排放，記者在上海海事大學采訪時注意到，探索并未止于“碳捕集裝置”。曾向明也介紹，“燃料源頭”也是重要研究領域。比如，生物柴油、綠色甲醇、LNG（液化天然氣）等，也正在加速技術創新。

采訪中，曾向明還提到一個關鍵詞——削峰填谷。“工程船舶主機負載波動頻繁、長期偏離最優能耗區間，我們研制了適用于海船的混合動力系統，配套自研智能能源管理系統，通過多動力源協同調度，實現能效‘削峰填谷’的目的”。

這套技術的核心是什么？他解釋，是基于發動機油耗-負載特性曲線的精準調控。“通過動態匹配燃油動力與電池動力的輸出比例，可讓主機穩定在最低油耗的運行區間，在全航行周期系統性提升能源利用效率。”

采訪結束之際，記者與曾向明談到兩組數據——

一艘遠洋貨輪年運行200天，二氧化碳排放量能接近6萬噸。這是什么概念？

曾向明解釋，大約相當于四萬輛家用小汽車的年排放總量。

一艘可裝載14000標箱的大型集裝箱船應用碳捕集系統系統之后，年碳減排量預計可達4.4萬噸。這意味著什么？

“這為航運業實現‘雙碳’目標提供了可行的技術路徑。”曾向明說。

封面新聞記者 盧蕩 張馨心