科技日報記者 劉霞

海運業(yè)是全球貿(mào)易的支柱，但也會對環(huán)境產(chǎn)生巨大影響，其二氧化碳（CO2）排放量約占全球排放總量的3%。聯(lián)合國貿(mào)易和發(fā)展局的一份報告稱，海運業(yè)每年要消耗多達3.5億噸化石燃料。據(jù)測算，到2050年，全球船隊每年所需的脫碳經(jīng)費可能高達數(shù)百億美元。

許多專家認為，雖然核動力驅(qū)動一直是潛艇和破冰船采用的技術(shù)，但在節(jié)能減排和降本增效等多重壓力下，核動力集裝箱船有望為海運業(yè)開辟一條全新路徑，引領(lǐng)全球航運業(yè)變革。同時，向無碳技術(shù)過渡，對于實現(xiàn)國際海事組織提出的2050凈零排放目標也至關(guān)重要。

造船公司競逐海運核動力

挪威知名財經(jīng)媒體《商業(yè)挪威》網(wǎng)站在2024年12月的報道中指出，核動力技術(shù)已在潛艇、航空母艦等領(lǐng)域使用了幾十年。如今，這股“藍色能源革命”浪潮正席卷全球商業(yè)海運界，主要原因在于核動力船舶具有諸多優(yōu)勢。

首先，核動力船舶不會直接產(chǎn)生溫室氣體排放，有助于實現(xiàn)國際海事組織制訂的碳中和目標。其次，核動力船舶無需加油即可運行多年，為長途航線提供了顯著優(yōu)勢。最后，核反應(yīng)堆的能量密度極高，能用更少燃料產(chǎn)生與化石燃料相同的電力。

今年2月12日，在美國休斯敦舉行的海事領(lǐng)域核創(chuàng)峰會上，韓國造船與海洋工程公司推出了能容納1.5萬個標準集裝箱的核動力集裝箱船模型。該公司計劃在其位于京畿道的未來技術(shù)中心建造一個測試設(shè)施，以驗證核動力集裝箱船設(shè)計的安全性。

其實，早在2023年12月，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責任公司，就在當年的中國國際海事技術(shù)學術(shù)會和展覽會上，正式發(fā)布了全球首款、世界最大（能容納2.4萬個標準集裝箱）的核動力集裝箱船船型設(shè)計。這一舉措標志著航運業(yè)向核動力轉(zhuǎn)型邁出了重要一步。

2023年夏天，美國船級社（ABS）針對一艘能容納1.4萬個集裝箱的集裝箱船和一艘蘇伊士型油輪，展開了核動力技術(shù)試驗，深入研究了現(xiàn)代反應(yīng)堆對船舶設(shè)計、性能及CO2排放的影響。

新核技術(shù)助力航運零排放

比利時核新聞網(wǎng)（NucNet）最近報道，中國的超大型核動力集裝箱船采用國際先進的第四代釷基熔鹽反應(yīng)堆解決方案，這一方案將比目前用于為軍艦提供動力的鈾反應(yīng)堆更安全、更高效。反應(yīng)堆在高溫低壓下運行，從原理上來講，可規(guī)避堆芯融化問題，具備防擴散等安全特征。此外，該船型僅需15—20年更換一次“電池”，無需擔心綠色燃料價格波動及加注等問題。

韓國造船與海洋工程公司推出的核動力集裝箱船將配備第四代小型模塊化（SMR）釷基熔鹽反應(yīng)堆。該公司表示，與傳統(tǒng)反應(yīng)堆相比，第四代SMR目前處于示范階段，在安全性方面已取得突破。

與傳統(tǒng)鈾核反應(yīng)堆相比，釷基小型模塊化反應(yīng)堆具有安全性更高、廢料更少、燃料效率更高等優(yōu)勢。此外，這種反應(yīng)堆無需水冷卻，更易于運輸。而且與鈾相比，釷的儲量大、無需濃縮、產(chǎn)生廢料少，能提供額外的安全系數(shù)。

英國勞氏船級社最新報告指出，SMR的興起表明核能在海運領(lǐng)域的應(yīng)用將發(fā)生重大變化。核能可以顯著延長船舶使用壽命，消除綠色燃料生產(chǎn)過程中的不確定性，有望實現(xiàn)航運零排放，給整個海運業(yè)帶來徹底變革。

監(jiān)管和安全問題亟待解決

《商業(yè)挪威》網(wǎng)站文章稱，核動力集裝箱船要想真正揚帆起航，還有許多挑戰(zhàn)必須克服。

首先，核動力船舶的建造和維護需要大量前期投資。除建造反應(yīng)堆外，運營商還必須安裝專門的港口基礎(chǔ)設(shè)施來處理核燃料并管理核廢物。其次，出于安全和環(huán)境考慮，核動力集裝箱船需要遵守多項國際法規(guī)，監(jiān)管的不確定性仍然是其廣泛采用的障礙。最后，證明并向公眾展示這些核反應(yīng)堆的安全性，對于獲取更廣泛的支持至關(guān)重要。

丹麥馬士基公司攜手勞氏船級社與海上核能開發(fā)商CorePower，于去年共同展開了一項關(guān)于核動力集裝箱船市場潛力的研究。該研究旨在探討使用第四代核反應(yīng)堆為集裝箱船提供動力的監(jiān)管可行性和框架，同時探索更新安全規(guī)則的必要性，以及核能在集裝箱運輸中的運營和監(jiān)管規(guī)則。

馬士基公司表示，核能面臨安全性、廢物管理以及跨地區(qū)監(jiān)管接受度等挑戰(zhàn)。如果新一代核反應(yīng)堆的研發(fā)能戰(zhàn)勝這些挑戰(zhàn)，在未來10—15年內(nèi)，核能有望成為物流領(lǐng)域成熟的脫碳技術(shù)。

勞氏船級社也強調(diào)，核動力技術(shù)給海運業(yè)繪出了美妙前景，但要想其成為現(xiàn)實，必須先解決監(jiān)管和安全問題。