集装箱船舶大型化及其对港口的影响.docx
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集装箱船舶大型化及其对港口的影响
集装箱船舶大型化对港口的影响及应对策略
[摘要]自2008年金融危机以来,受经济危机的影响,航运业表现一直不太乐观,这更加促使船公司对规模经济的追求,最近几年船舶越造越大,其实从21世纪以来,大型集装箱船舶的发展速度就已经越来越快,集装箱船舶大型化的发展历程其实并不长,但大型化的速度却很快,从第一艘集装箱船舶建成到第六代集装箱船的集体涌现还不到60年,预计未来最大的集装箱船应该在32000TEU左右,集装箱船舶大型化不仅对港口的软件服务提出更高的要求,集装箱船舶大型化还对港口水深、港口装卸设施、泊位的长度、港口的装卸效率以及港口的货源都带来了巨大的影响,面对这些船舶大型化带来的问题,港口可以采取很多应对措施,尤其我国上海港面对船舶大型化采取了积极有效的应对策略。
[关键词]集装箱大型化港口
Largescalecontainershipsanditsimpactontheport
[Abstract]Sincethe2008financialcrisis,affectedbytheeconomiccrisis,theshippingindustryperformancehasbeenlessoptimistic,whichfurtherpromptingshippingcompaniestoseekeconomiesofscale,themorerecentyearsmadethelargership,infact,fromthe2000s,largecontainervesselsthepaceofdevelopmenthasbeenfaster,largeContainershipsdevelopmentcourseisnotlong,butlarge-scalespeedveryquickly,andbuiltfromacontainershiptothesixthgenerationcontainervesselsoflessthan60collectiveemergence,thenextlargestcontainershipshouldbeabout32000TEU,largeContainershipsinportonlyforsoftwareservicesputforwardhigherrequirements,largeContainershipsalsoharbordepth,efficientloadingandunloadingporthandlingfacilities,thelengthoftheberth,portandsupplyportsareanenormousimpactonthefaceoftheseproblemscausedbylargeships,portscantakealotofresponsemeasures,especiallyinthefaceofShanghailargeshipstotakepositiveandeffectivecopingstrategies.
[Keywords]ContainerMaximizationPort
引言
在20世纪70年代建造的4300TEU的集装箱船舶,由于太宽的船身而导致无法通过巴拿马运河。
然而现在,各国班轮公司已经在讨论是否能通过苏伊士运河的问题,以及能否通过马六甲海峡的装载达到30000TEU巨型集装箱船舶。
未来集装箱的运输行业的状况也将会有较大幅度增长。
从20世纪80年代后期船舶大型化开始了迅猛的发展。
最近几年,航运业的发展极大地推动了集装箱船的发展,从集装箱船型诞生之日到发展至8000TEU仅仅用了46年时间。
船型尺度从8000TEU发展到19224TEU也仅仅是12年时间[1]。
尽管近几年由于航运业不景气而导致世界集装箱化的海运贸易增长速度比较缓慢,但是大型船舶的发展和集装箱船队运力的不断增长仍然没有停止。
与此同时随着集装箱船大型化发展所带来的规模经济效应也逐渐增。
全球有一半的大型船公司都已经拥有18000TEU型集装箱船舶,这种大型的船舶也同时受到了航运联盟的青睐,此外这种大型船舶还能节省燃油成本和舱位成本。
除了降低成本外,这种大型船舶还对保护环境也起到了很大的作用,因为这种船舶排放的二氧化碳较少。
由此可见集装箱船舶的大型化趋势将会越来越明显。
本文研究的目的是通过对集装箱船舶大型化的发展历程、船舶大型化的现状和船舶大型化的未来发展趋势以及大型化成因的分析,来进一步论述船舶大型化对港口的影响,通过对船舶大型化对港口的影响分析来提供一些建议。
集装箱船舶大型化对港口的影响主要有船舶大型化对港口设施的影响。
港口水深、泊位的长度、港口装卸效率、港口的货源,通过对船舶大型化对港口影响的研究,来为港口提出积极的应对策略,这为船舶大型化的发展提供了帮助,这也为港口在面对船舶大型化提前做好准备具有很大的意义。
第1章集装箱船舶大型化发展的现状与趋势
1.1集装箱船大型化的发展历程
从当年一个美国货车司机发明集装箱后,它就广泛应用于汽车、铁路、轮船和飞机的运输。
集装箱船从投入使用到现在,船舶越造越大,短短几十年,集装箱船舶的载箱量不断刷新记录,截止到2015年12月8日,全球的最大的集装箱船“中海环球”轮首航上海,它的载箱量为19100TEU。
集装箱船舶大型化的进程并没有结束,那么未来集装箱船舶究竟会有多大呢?
有专业人士预测将达到32000TEU左右[2]。
随着船公司对规模经济的追求,最近几年大船不断突破记录,第一艘集装箱船舶是在1956年建成的,距离今天已经有60年了,但是就船舶的发展速度来说,船舶大型化的进程确实快得惊人,目前集装箱已经达到了第6代以上[3]。
随着造船技术和航运业的发展,船舶大型化愈演愈烈,越来越多的船舶公司订购大型集装箱船舶,船公司利用船舶大型化的优势,使航运企业实现规模经济,通过这样以适应航运市场的发展。
大型船舶不断突破记录,这里面起到较大的的推动作用当属马士基,马士基是航运业的领导者,不仅在贸易运输上是龙头,还在船舶大型化它也起到了很大的助推作用,自从艾玛-马士基和其姊妹船问世之后,就标志着航运业进入了万TEU时代。
在订造18000TEU集装箱船舶时,业界人士就说如果这么大规模的船满载,单项成本则会降低10%,这也将会减少50%的燃油消耗[3]。
表1-1六代集装箱船的主要参数
代际
载箱量/TEU
载重量/万吨
长度/m
宽度/m
吃水/m
第一代
<700
<4
<156
<23
<9
第二代
701-2300
1.0-3.9
129.8-261.0
20.8-32.3
7.5-12.0
第三代
2301-4400
3.0-6.8
202.0-294.1
30.7-32.3
10.0-13.5
第四代
4200-5000
5.0-6.8
275.0-299.9
37.2-40.0
12.2-14.0
第五代
5001-8000
6.5-8.5
275-320
40-43
13.5-14.0
第六代
>8000
>8.5
>330
>45
>14
数据来源:
《水运管理》2010年02期
1.2集装箱船舶大型化的现状
从2008年的国际金融危机开始以来,世界各国的贸易增长态势就不断放缓,作为派生市场的国际航运市场也持续陷入低迷。
在这样的环境下,集装箱船公司对降低成本,实现规模经济的想法就更加突出。
在2015年的1月末,由日本某造船公司就承接了11艘20000TEU集装箱船订单。
同年的3月初,日本的商船三井航运公司宣布订购6艘20150TEU集装箱船,计划在2017年交付。
伴随着世界主要造船国家的造船技术和各国航运需求的日益发展,20000TEU级超大型集装箱船舶将来会普及[3]。
截至到2015年3月31日,已经有21艘额定载箱量超过18000TEU船舶下水了,再加上订单数量,总计达77艘(见表1-2),未来几年该数据可能会超过100艘[3]。
表1-2额定载箱量超过18000TEU大型船舶分布
航运公司
数量(包括下水及订单数量)
马士基航运
20
地中海航运
20
长荣海运
11
东方海外
6
商船三井
6
达飞轮船
3
中海集运
5
阿拉伯联合航运
6
总计
77
数据来源:
Alphaliner航运咨询公司统计整理
1.3集装箱船舶大型化的发展趋势
1.3.1船舶大型化的趋势还在继续
在2014年的10月份劳氏船级社宣布,集装箱船舶大型化还在继续,世界上可能会建造出24000TEU的大型船舶,然而在13年以前,人们还在争论18000TEU的船舶是否可行,现在24000TEU的集装箱船也快要实现了。
因为全球经济形势不乐观,经济影响贸易,贸易不好就没有货运,船公司赚的就少,这促使船公司追求规模效应的欲望更加强烈,规模效应会导致船舶大型化,所以集装箱船舶大型化还在继续。
1.3.2未来的集装箱船能有多大
未来的集装箱船舶可能会有多大呢?
我们可以根据干散货和油轮船的载重吨,来为未来的集装箱船发展趋势做一个简单的预测。
现在最大的油轮基本上是380000吨,干散货船最大的是淡水河谷的400000吨级的。
由于油轮和干散货最大的载重吨相近,又根据近几十年大型船舶的发展经验,按照干散货和油轮的最大运营标准400000吨级来计算,由于集装箱船舶的装卸要求,集装箱载重吨应该比干散货和油轮船的小,那么预测未来最大集装箱船可能在32000TEU左右(400000吨/12.5吨/TEU)[4]。
第2章促使船舶大型化发展的因素
2.1规模经济与降低成本
近年来,船舶大型化的速度不断加快,船舶大型化发展如此之快是有一定原因的,比如船公司对规模经济的追求、跨国公司对国际贸易需求量的增大、航运联盟以及相关环境保护法的提出,这其中规模经济是主要的因素,在经济危机之前,船舶大型化主要原因是国际贸易的快速发展,但经济危机后,船舶大型化的发展原因是船公司因为经济形势的持续低迷,这加大了船公司对规模经济的追求,而大型化的船舶正好满足他们的需求。
如今船舶大型化已经成为船舶发展的主要趋势,船东之所以选择订大型集装箱船舶,是因为大型船有其可观的规模经济效应,此外还有优质的节能环保性能以及较强的货物装载能力。
从规模经济效应的角度来看,船舶尺度如果越大,那么它的单位货物运输成本也将会越低。
对于全球承运人来说,大船效率的提升以及新动能的不断开发,他们将会因此受益。
与此同时其单位集装箱运输所消耗的燃油也仅仅是为老型船只的一半,此外保险和人工的成本也降低了一半多。
和传统较小的集装箱船只相比,一艘巨型集装箱船舶虽然同样需要20多个船员,但是运力却只是小型船的三倍。
这样明显的规模经济效应,也正是近年来航运公司不断投入重金到建造超大型集装箱船的主要原因。
集装箱船舶越来越大,是船公司对降低成本的需要,降低成本才能提升利润,从而实现规模经济。
集装箱船舶单箱的运输成本随着船舶载箱量的增大而降低。
除了运输成本,在营运成本的方面,燃油费占有较大比重,大约为营运成本总额的一半。
规模经济的关键因素是降低成本,具体的载箱量、建造成本、营运费用高、营运成本和燃油费之间的关系如下表所示(表2-1)。
表2-1单箱建造成本和营运成本对比
载箱量/TEU
建造成本/美元
营运成本/美元
燃油费/美元
4000
12250
2400
1150
6000
11583
2050
960
8000
11205
1640
840
10000
9700
1350
717
18000
11100
1410
700
数据来源:
《集装箱化》2011年05期
2.2国际贸易中跨国公司日益增加的需求
自从中国加入世界经济贸易组织以后,中国的海外贸易得到了飞速的发展,跨国公司也有很多来中国投资建厂,在国际贸易中起到了非常大的作用。
目前全球的跨国公司已经超过了近万家,世界贸易中的货物和服务对跨国公司来说非常重要,由占有一定比例的跨国公司所涉及的国际贸易额已经在其在国际贸易流量中占有很大的比重,特别是在货物运输方面的集装箱贸易。
今天跨国公司已经成为货物需求的主要来源,在航运业和海运业产业链发挥重要的作用。
跨国公司的货物运输大部分都要通过海上运输,由于大多数产品的性质,所以要求运输的速度较快,不能在海上运输太久,那么船舶越大,一次性运输的货物就较多,这样以确保或门到门之间的高效率运输。
因此,这是影响大型集装箱船舶发展的非常重要的因素。
2.3航运联盟促进船舶大型化
由于世界经济的一体化,许多航运公司组成了航运联盟,航运联盟也有效缓解班轮运输公司的压力。
同时,这种集团式开发的模式,也能确保每个航运联盟有足够的资金购买和建造大型集装箱船舶。
此外,该模式的运作也能对航线进行系统的规划,航运联盟也能规划出最佳路线配置,这种模式还能提供资金的支持以保证船公司对大型化船舶的需求,航运联盟其实更好的利用了规模经济的作用,因为由船公司组成的联盟对货物的运输需求较大,它们需要更大的船舶来帮他们运输,航运联盟的发展促进了船舶大型化,联盟之间可以共享集装箱,还可以信息共享,资金也能联盟,这提高了船舶的箱位利用率,还可以扩大它们的服务范围,更好的实现全球运输,从而带动了大型集装箱船舶的发展,这也是船舶大型化的重要因素之一。
第3章船舶大型化给港口带来的影响
3.1港口水深
船舶大型化与港口改造之间的关系非常密切,港口的能力制约着船舶大型化的规模,因为船舶需要挂靠港口来卸货,它们之间的关系就像鞋和足一样,大型化的船舶一定会影响港口的发展,甚至决定港口的改革方向,船舶大型化发展的趋势必然会使得相关企业作出相应的反应。
船舶大型化与港口紧密联系,建造船舶时会考虑某些特定港口的限制。
但是港口企业只能通过完善自身的建设来适应大型化的船舶,比如:
加快港口水深的建设、引进先进的港口装卸配套设施等来适应船舶大型化的趋势。
3.1.1泊位水深
大型船舶停靠港口对港口水深有较高的要求。
然而这对本身不具备天然深水良港的沿海地区却是一大挑战。
目前,许多大型港口都在加快港口水深建设,改善港口接待来自世界各地船舶的能力。
船舶对水深条件要求越高,对航道和码头水域深度要求随之增加。
但是纵观各港口的情况,唯有少数港口水深能够满足15m的要求。
据统计,北欧有11个码头水深条件能够达到17m以上,德国威廉港欧门公司码头水深能够达到18m,鹿特丹港的码头水深能够达到20m[5]。
3.1.2航道水深
如果航道水深无法使得超大型船舶自由通行,那么船舶大型化的发展自然会受航道水深的限制。
比如为了能使巴拿马运河能够满足大型船舶的通行条件,整个运河进行了扩建。
目前整个巴拿马运河扩建工程已经竣工。
现在超巴拿马型船能够轻松通过巴拿马运河,运河的货运量也随之倍增。
另一方面,苏伊士运河的第二期扩建计划也加宽了河面,加深的航道的水深,此次扩建后使得25万吨油轮也能顺利通过,节省了船舶的航行时间,促进了贸易的发展。
3.2港口装卸设施
3.2.1龙门吊
从吊臂向外延伸的跨度来看待船舶大型化,这又是大型化发展路途上的一个技术挑战。
据了解,目前新型的超大型船舶对装卸要求是能够处理23列集装箱宽度的龙门吊。
与第一代3E级船相比,提高容量的主要途径是多加了一层高(从原来的10层增加为11层)这意味着港口码头上的装卸起重机要能够拉伸的更高才行。
3.2.2桥吊和吊臂
我们在看下马士基的3E集装箱船,它的载重量为18000TEU,它满载吃水为16米,这就除了要求航道水深和泊位水深16米以上外,还要求桥吊高度为50米,吊臂的外伸距要达到24排以上[6]。
港口装卸设施中的桥吊和吊臂是制约大型船舶停靠港口的主要因素。
因为港口中的桥吊和吊臂的限制,致使有些大型船舶在顶层会少装一层货物,同时两侧也要少装,这不利于大型船舶的货物运输。
3.3泊位的长度
为了能够适应这一趋势的发展,各港口码头面临着巨大的变革压力。
多数码头在建设之初并没将船舶大型化的问题考虑进去。
这也就意味着码头要不就进行大规模的改建,要不就临时性的将岸壁加高、加长和加固,使得大型船舶能够在码头停靠。
在码头设计中,泊位的长度将作为一个非常重要的因素之一,因为泊位的长度是影响大型船舶能否挂靠的一个重要因素,泊位的长度一般包括两点,一个是船舶的长度。
所以随着船舶越大,泊位的设计也要越长。
另一个是船与船之间的必要安全间隔,安全间隔的大小随着船舶大小而变化,船舶越大,安全间隔就要求越大,例如,一个万吨级泊位长为15至20米[6]。
可见泊位的长度对于船舶大型化的发展具有非常重要的意义。
3.4港口的货源
根据船舶经营的经济性原则,船舶如果在一个港口停靠太久会产生大量的额外费用。
所以一般来说船舶都会尽可能减少沿线港口的停靠时间,主要靠泊有充足货源的大港。
据统计,船舶的箱位利用率只有在到60%才能量入为出。
出于经济效益便要求货源的集中度。
充足的货源是吸引大型集装箱船挂靠的一个重要因素。
比如以新加坡港为例。
新加坡港本身作为天然的深水良港,位于三大干线航线的交汇处,新加坡港周围还有很多喂给港,这些喂给港给它提供了很好的货源供给,除此之外,新加坡政府的自由港政策也起到了很大的作用,这些条件使得它有非常充足的货源。
另外一类港口也有充足的货源,是因为它的得天独厚的地理位置,比如纽约港,它背靠着强大的经济腹地,以及完善内陆的集疏运系统,可以吸引大量的货源。
还有一类港口既有中转优势,又有经济腹地优势,比如韩国的釜山港。
3.5作业效率
船舶越大,装的货越多,货多以后对装卸效率要求就高了,这便促使挂靠的大型船舶对港口装卸的效率有较高的要求。
就拿7000TEU的集装箱船舶来说,它要求至少每小时吊运300个集装箱[7]。
随着船舶大型化的加快,越大的船舶装载的集装箱越多,大量的集装箱对作业效率又有了更高的要求,低装卸效率意味着成本上升,无法在经济上为经营船舶运输创造规模效应自然会限制大型化的发展。
船舶大型化的发展主要因素就是为了节省成本,如果因为作业效率而增加成本,这势必会限制船舶大型化的发展。
为满足集装箱船舶大型化发展的需要。
大型码头都采取了积极的应对措施,从作业效率这方面来讲,很多港口的装卸设备都在更新换代,比如奥克兰港从振华重工订购了7台前伸距为65m的岸边起重机,还有阿姆斯特丹港采用将大型集装箱船舶导入挖入式港池,这种作业方式加快了装卸的效率,节省了装卸时间。
第4章港口面对船舶大型化的应对策略
4.1完善深水港区建设
港口面对船舶大型化要采取积极的应对策略,这对港口的发展至关重要,港口可以开发新的深水港区、更新港口的基础设施、加快航道疏浚、提高码头和堆场的运输效率、建立更加完善的集疏运体系以及为港口进行明确的定位。
要想在港口竞争中取得优势,就必须适应船舶大型化的发展,港口企业面对船舶大型化所采取的策略不止这些,在货源的准备和市场网络上也要采取积极的策略,船舶大型化的趋势已经明确,港口企业要预测未来的发展程度,并积极应对。
船舶越大,船舶的满载吃水也就越大,随着船舶大型化,港口航道和泊位也需要更大的深度。
为了适应大型集装箱船舶,港口必须有足够的深度。
虽然船舶设计师设计船舶时也在研究潜在的船舶的长度和宽度,这是为了提高船舶的装载能力,如地中海航运公司的奥斯卡的载箱量比六代集装箱船舶提高了12000TEU,但吃水提高的幅度不超过2m[8]。
现在的船舶的潜在的长度和宽度已经接近极限,到了必须提高吃水的地步,港口企业为适应船舶大型化的应对策略是开发新的深水区,加快航道疏浚。
例如:
汉堡港港口水域加深至16.5米,航道疏浚至15米,中国上海洋山港建设的长江航道为12.5米深水航道[8];天津港和广州港,长江口也都在进行开发深水港区和加快航道疏浚的工作。
4.2更新港口的基础设施
面对船舶大型化,我们要更新港口的基础设施,其原因主要有几下几点。
第一,大型集装箱船到港后对港口的装卸设备有很大的要求,如18000TEU的集装箱船,它的宽度为60m,这就要求港口购买延伸较长,可装卸宽为60米的18000TEU集装箱船大型吊车[9],通过这种设备来进行装卸。
第二,堆场也必须进行升级改造。
第三,大型集装箱船对桥梁的高度也提出了一定的要求。
随着船舶大型化,大型船舶装载的货物就较多,随着货物的装载量增大,集装箱船装货后就会增高,所以要求桥梁不能低于集装箱船装货后的高度。
更新港口的基础设施对于面对船舶大型化采取的策略是非常重要的,各个港口也要重视起来。
4.3提高码头和堆场的运输效率
大型港口在面对船舶大型化时要提高码头和堆场之间的运输效率,它们可以采用新的作业系统,因为船舶大型化要求码头堆场要适应生产力的高效率。
为了满足未来大型集装箱船舶大型化的要求,在国内外港口作业采用了一种新的方法和新的装卸系统。
比如荷兰的阿姆斯特丹港,这个港口在面对船舶大型化时就采取了积极的应对策略,除了开发新的港区和泊位水深,这个港口还更新了港口的基础设施,它们使用大型集装箱船舶导入挖入式港池,这种作业方式是从船的两侧同时对船舶进行装卸,使用的这种新型的集装箱装卸作业模式将大大提高装卸效率。
这种挖入式港池一侧380米,另一侧长330米,宽度53米,这种新型的港池使宽为50.4米的集装箱船舶靠泊没有任何问题,运用这种方法,阿姆斯特丹港解决了吊臂不够长的问题,这明显提升了码头的装卸效率[10]。
德国汉堡港和上海洋山港面对船舶大型化也做出了积极的应对措施,它们的做法和荷兰阿姆斯特丹港有一些不同,而是选择了全自动化集装箱码头装卸系统,通过这种方法,这两个港口大大提升了装卸效率。
新加坡面对船舶大型化的策略和它们又不同,新加坡想要建立一个新的码头,这个码头要求岸线长度不得超过6千米,新的码头用地面积不得超过2500平方米,水域和陆域总面积不超过7500平方米,在这个给定的区域内设计出年处理能力可达到2000万TEU的集装箱码头[10]。
给定的港口区域不仅要包括码头前沿的装卸区域还要包括货物流转的空间,这就要求港口能够在有限资源的条件下实现产能的大幅提升。
4.4建立更加完善的集疏运体系
港口因为要随着船舶大型化的进程来积极采取应对策略,这同时给港口带来了很大的压力,这其中就包括集疏运体系,所以港口在面对船舶大型化采取策略时要注重规划和建设更好的集疏运体系,通过采取这样的策略来适应集装箱船舶大型化。
要建立一个完善的港口集装箱配送体系要注意以下几点。
第一,要充分利用沿海和内河的优势;第二,要重视民航部门的空运,因为要想建设和发展好的集装箱港口物流中心,需要民航部门的辅助,随着集装箱船舶大型化,货运量也在增加,这也为航空公司提供了一个大的航空货运业务,特别是高等级的应急物流运输物资。
第三是加快港口和运输网的建设,比如港口和铁路网、公路网的连接,完善水陆联运,以加强沿海集装箱枢纽港和干线港及其腹地的连通。
第四,在建立完善的集疏运体系的基础上,港口还要软硬兼施,无论软件和硬件都要一起加强和完善,加快发展综合物流服务体系,这样才能够适应大型船舶的发展趋势。
一个完善的集疏运体系对于港口来说至关重要,它关系到港口货物的流转问题,对于港口的发展非常重要。
4.5为港口进行明确的定位
港口企业面对船舶大型化要采取的策略除
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