研究报告
作者:冒晓立, 孟志航, Bryan Comer, Tom Decker
2025年04月03日
在全球气候目标持续推进的背景下,航运业的减排步伐备受关注。作为全球温室气体和空气污染物排放的重要来源之一,国际船舶航运正被纳入更加严格的减排治理体系。根据国际海事组织(IMO)的温室气体(GHG)减排战略,国际船舶航运领域的温室气体排放到2030年将在2008年水平基础上减少20%–30%,到2040年减少70%–80%,并将于2050年前后实现净零。为此,定期更新全球航运排放清单对于追踪行业脱碳进展、科学修订相关政策具有重要意义。
国际清洁交通委员会(ICCT)近期发布研究报告《2016-2023年全球船舶航运领域温室气体及空气污染物排放情况》,采用最新的科学方法,对2016至2023年的船舶航运排放情况进行了评估,并进一步提出了一些航运领域在提升气候和环境表现方面的新见解。
2023年,全球船舶航运领域的使用阶段(Tank to wake, TTW)二氧化碳当量(CO₂e)排放为9.11亿吨(以100年全球变暖潜势(GWP100)计算)或9.25亿吨(以20年全球变暖潜势(GWP20)计算)。其中,约86%的排放来自国际航运活动,10%来自国内航运活动,4%来自渔业活动。
2016年至2023年期间,船舶航运在全球人为活动CO₂e排放中所占的比例基本稳定在1.7%左右(以GWP100计算)。若仅考虑二氧化碳排放,2017年至2023年,船舶航运排放平均每年约占全球人为活动CO₂排放的2.3%,相比2016年2.2%的占比略有升高。
而如果将黑碳(BC)排放纳入计算,船舶航运活动的使用阶段CO₂e排放总量将增至9.89亿吨,其中黑碳占比为8%(以GWP100计算)。以GWP20进行计算时,航运活动CO₂e排放总量将进一步增至12.05亿吨,黑碳占比将上升至23%。除了温室气体排放,黑碳(BC)由于其强烈的短期气候影响效应,仍然是一个需要重点关注的排放污染物。IMO对空气污染排放方面的管控力度目前存在一定的差异,全球燃料限硫规定显著降低了硫氧化物(SOₓ)和颗粒物(PM)排放,但“氮氧化物技术法规(NOₓ Technical Code)”却并未取得类似成果。
尽管船舶航运活动在全球人为活动CO₂e排放中的占比基本保持稳定,但其使用阶段温室气体排放总量仍在持续增长。如图1所示,从2016年到2023年,全球航运活动的CO₂e排放增长了12%(以GWP100计算),年均复合增长率(CAGR)约为1.4%。2019-2020年期间,受到全球流行病的影响,船舶航运排放的持续增长趋势曾一度暂停,出现了年度排放量减少3.2%的情况。但在随后的2020至2021年间,排放便再次回升,出现了3.2%的年增长。
图1. 2016至2023年全球船舶航运领域CO2e排放总量(以GWP100计算)
在本次分析涵盖的所有温室气体中,甲烷(CH₄)排放增长最为显著,其原因是液化天然气(LNG)作为船用燃料,其使用量快速上升。2023年,LNG燃料船舶产生的CH₄排放量高达2016年排放水平的2.5倍以上,而恰恰是在这一时期内,LNG船舶的数量增加了一倍以上,LNG作为船用燃料的使用量增幅超过了80%。我们可以发现,甲烷排放的增幅要高于LNG燃料用量的增幅,其原因在于,船舶航运业正在从蒸汽轮机逐渐转向使用双燃料内燃机作为推进系统,而后者会以“甲烷逃逸”(methane slip)的形式排放出更多未燃烧的甲烷。
如图2所示,2016年至2019年间,重质燃料油(HFO)占全球航运船队燃料消耗量的70%以上。然而,自IMO于2020年实施全球燃料硫含量限制以来,HFO的使用在很大程度上被超低硫燃料油(VLSFO)所取代。在2016年至2023年期间,液化天然气(LNG)的使用量从1000万吨HFO等效当量增长至1800万吨;船用柴油(MDO)的消耗量在此期间增长了约8%,从2016年的5200万吨增长约至2023年的5600万吨;甲醇(MeOH)的使用量增长了近四倍,从2016年的4.4万吨HFO等效当量增至2023年的16万吨,部分原因在于集装箱船开始使用甲醇用作燃料。
图2. 2016至2023年全球航运船队燃料消耗量(HFO等效当量)
2016年至2023年期间,本次研究所涵盖的船舶(占二氧化碳排放总量的 93%–97%)航运活动总量增长了20%,相当于年均复合增长率(CAGR)2.3%。此处,我们根据船型将航运活动分为以载重吨-海里(dwt-nm)或总吨-海里(GT-nm)为单位,其中大多数航运活动是以 dwt-nm 为单位,只有客运渡轮、客货滚装渡轮(ro-pax ferries)、滚装船(ro-ro ships)和邮轮采用GT-nm为单位。尽管在全球流行病影响下,全球船舶航运活动在2019至2020年期间下降了1.6%,但随后便迅速复苏,在2020至2021年间增长了2.6%。
单从增幅来看,航运活动量的增幅高于同期二氧化碳排放量的增幅(年均增长率为1.1%),这表明航运业的碳强度在此期间有所改善。如图3所示,全球船队平均碳强度从2016年的6.8g CO₂/dwt-nm降至2023年的6.1g CO₂/dwt-nm,降幅约10.3%,相当于每年降低约1.3%。在2016至2023年间,集装箱船和液化气运输船的CO₂强度改善最为显著,而普通货船和化学品运输船的CO₂排放强度改善甚微。
图3. 2016至2023年全球船队的航运活动量、CO2排放量级平均碳强度
尽管船队整体碳强度有所改善,从2016年至2023年下降了约10.3%,但排放总量依然在上升。这种背离反映出全球船舶航运活动量的快速增长(同期增幅达21%),虽然船舶能效改善在一定程度上抑制了排放增长,但仍不足以实现绝对意义上的减排。
本报告所呈现的数据凸显了加速零排放燃料与技术应用的紧迫性,以使航运业与全球气候目标保持一致。尽管改善燃料能效和优化船队运营会对降低航运业碳强度有所贡献,但排放总量的上升显示出行业亟需更加深远的转型。政策制定者、行业利益相关方及研究机构应协同合作,推动激励机制的落地,鼓励使用生命周期温室气体近零或零排放的燃料,提升能源效率,并确保监管措施能够带来实质性的减排效果。
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更新日期:2025年【1】月【9】日
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