第二节
世界油船发展历程

世界上首次出现油船是在19世纪后期，此后随着各国经济发展对石油需求量越来越大，石油运输贸易急剧增加，伴随着石油工业与油船制造技术的飞速发展，油船得以快速增长。在油船100多年的发展过程中，经历了专业化、大型现代化、绿色安全、节能环保等主要阶段。

一、早期专业化油船的艰难诞生

1859年8月27日，美国艾德温·德雷克上校在宾夕法尼亚州的泰特斯维尔村运用钻盐井技术开采出了美国第一口油井，这就是现代石油工业的发端。第二年油井产量就达到了9万吨，到1862年增至27万吨，原油运输和储存成了问题。当时人们用啤酒桶来分装石油，然后用马车拉到河边，装船运至各地的炼油厂。最早人们运输桶装的石油主要依靠驳船，后来又利用帆船来进行运输，这些早期的简易运输船舶为专业油船的出现奠定了基础。也由于早期的石油主要以桶装石油为主，因此在1876年，美国正式统一了石油计量标准，将1桶确定为42加仑（1加仑=3.785升）。

1861年，美国第一次进行跨海运输，一艘双桅帆船“伊丽莎白·瓦特”（Elizabeth Watts）号用木桶装载了224吨石油从美国东海岸的费城运到英国伦敦。但这样运输存在不少问题：木桶自身的质量及不规则的形状造成亏舱，减少运载量；运输过程中存在因木桶破损或油品漫漫浸润木桶造成的石油泄漏和货损，甚至会引起火灾。

这些问题后来在采用了铁制油柜后得到了解决。1869年，载重量为800吨的“查尔斯”（Charles）号油船装运了59个铁制油柜，每个油柜可装13吨油品，安放在货舱内和甲板上，航行于欧洲与美国之间。但因该船为风帆船，货油泵无蒸汽可用，其卸货方式只能以手摇泵抽送，所以危险性仍然较大。因此，航运界只能继续解决运输石油过程中存在的这些问题，直到最终研究出了专业化的油船。

1878年，英国建造了一艘专门运载油类的船舶——“佐罗斯特”（Zoroaster）号。该油船以蒸汽机为动力，长56米。它们不再使用木桶、铁桶装运油料，而是直接将油料装在货舱内，这对专业油船的建造是一个成功的尝试，也标志现代油船发展进入了新的时代。

1886年7月13日，第一艘具有现代油船特征的散装油船“好运”（Gluckauf）号终于诞生，它属于德国-美国石油公司。该型油船全长97米，采用风帆助推和蒸汽机为动力，设置了专用的货油泵和管道系统装卸石油，可装载约3 000吨石油。其船体结构与设计，全以载运油类货物为主，货油舱分隔成许多个大小油舱，船壳即为容器。“好运”号油船作为一艘比较专业的油船，它设计了一个完整的活动油槽，首次改变了纵向隔板的建造结构，成为现代油船的先驱，从而带动了油船的迅速发展。该艘散装油船的出现，使得运往欧洲的石油有99%转为散装。“好运”号油船在欧洲与美国之间来往运油，但不幸于1893年在美国长岛触礁搁浅。

由于油船在运输过程中受气候条件等因素影响存在很大风险，因此要打造一艘更加专业化的、安全的油船远没有这么简单。

1892年7月22日，在英国壳牌运输贸易公司所有人马库斯·塞缪尔的推动下，世界上第一艘专用油船“骨螺”号终于在翰德普尔造船厂建成。该船还是第一艘装载巴库煤油、第一艘通过苏伊士运河的散装油船。该船长103米、载重量5 010吨，采用蒸汽机驱动，可以用蒸汽来清洗货油舱，使油船除了装载石油外，在回程时不必空载，可以装载食品和其他货物。

1893年底，马库斯·塞缪尔已拥有十几艘类似于“骨螺”号的油船，他组建了一支船队。这些船都是以海洋贝壳类生物命名的，如螺、蛤等，以纪念他的父亲。到1902年，经过苏伊士运河运送的全部石油中有90%属于马库斯·寒缪尔及其公司的油船。新航道的开辟，专业化油船船队的建立，使马库斯·寒缪尔船队的运输成本大幅降低。

早期的油船所使用的燃料主要是煤炭，在第一次世界大战期间，为了提高油船的装载能力和续航力，油船动力燃料从煤炭改为燃油，并采用以蒸汽为动力的大排量往复泵来提高货油的装卸速度。在第二次世界大战期间，船体结构焊接技术得到了广泛应用，减少了油船铆接船体的自然泄漏，为油船向大型化发展奠定了基础。

此后，随着船体采用新型材料，油船对石油中有害成分的抗腐蚀能力得到了极大提高。同时，随着石油化学工业的发展，原油和成品油的运输更趋向专业化，出现了更加专业的原油运输船、成品油船，以及化学品运输船等多种特种油船。

在原油运输方面，为了克服单向运输经济效益差的缺点，20世纪50年代后期出现能兼运石油和其他大宗散货的多用途船。

在化学品运输方面，伴随着化学工业特别是石化工业的发展，其所需原材料和产品的运输业务日益增加。例如，20世纪30年代初，日本的人造丝工业发展迅速，需要消耗大量的氢氧化钠，原有的以固体方式运输，由客户根据自己的需要将固态的烧碱配置成所需浓度的溶液的使用方式，在安全和效率方面有所欠缺。为了大量运输烧碱溶液，便出现了运输以烧碱溶液为货物的船舶。公认的世界最早的化学品船，即第一代化学品船，是美国从1948年开始，将数艘万吨级油船改装而来的。典型的代表是载重量9 073吨的“R·E. Wilson”号油船，其设置有双层底和三列货舱，中间的货舱可以运输9种不同的化学品，边舱装载煤油。这批化学品船虽然没有脱离典型油船的模式，在装运化学品方面具有较大的局限性，但也具备了化学品船的一些典型特点，比如使用了深井泵和灵活的甲板管系，对装载化学品的货舱采用较为严格的保护方式，等等。

二、大型现代化油船的快速发展

从20世纪60年代以来，随着中东石油的大量开采，以及世界各发达国家之间的经济迅猛发展对石油的依赖，石油运输量得到了迅速增长。据统计，1914年，世界油船吨位占世界商船总吨位3%；1930年，世界油船占世界商船总吨位上升到10%；1960年上升为近33%；1980年再上升为50%。为了取得更高的经济效益，原油运输船在航道条件许可情况下向大型化和超大型化方向发展趋势非常明显。

油船的规模逐渐造得越来越大。1914年，英国建造的蒸汽机油船“圣·赫罗尼莫”（San Jeronimo）号，载重量12 398吨，成为当时世界上最大的油船，而当时的干货船只有几千吨级。

1928年，德国不来梅伍尔坎船厂建造的“斯蒂尔曼”（C.O. Stillman）号油船，船长178米，装备4 300马力（1马力=0.735千瓦）的柴油机，载重量23 060吨，刷新了当时世界油船载重量的记录。该船也是当时世界最大的柴油机驱动船舶。1942年6月6日，“斯蒂尔曼”号油船在中美洲海域被潜艇击沉。

1956年，由于苏伊士运河封闭，被迫绕道非洲好望角，运距大幅度增加，导致油船数量和吨位增加的竞争加剧，日本在这场竞争中独占鳌头。在1959年2月、1966年12月、1968年3月、1975年底，日本分别建造了世界首艘载重量超过10万吨的油船“宇宙·阿波罗”（Universe Apollo）号、20万吨的油船“出光丸”（Idemitsu Maru）号、30万吨级的油船“宇宙·爱尔兰”（Universe Ireland）号、40万吨级的油船“伯格·帝王”（Berge Emperor）号。1977年，日本日立重工为埃索石油公司建成2艘载重量51万吨级油船：“埃索大西洋”（Essoatlantic）号和“埃索太平洋”（Essopacific）号，该型船长406.6米，型宽71米，成为当时世界上最长、最宽的船。1981年，由货船“追浜”（Oppama）号改建成而成的油船“海上巨人”（Sea Wise Giant）号首航波斯湾，该船长458.45米，宽68.86米，原油装载量56万吨，是全球航运史上最大吨位油船，也是人类有史以来建造过的最大载重量船舶。

当然，除日本外，欧洲和韩国等国家和地区的油船建造也发展得很快。1976—1979年，法国阿尔斯通公司大西洋船厂陆续建成4艘“巴提留斯”（Batillus）级巨型油船，该船载重量55.5万吨，船长414.23米，是第一艘载重量突破50万吨的油船，也是世界第一艘长度超过400米的船舶；1978年，瑞典建成一艘巨型油船“纳尼”（Nanny）号，后改名“海上世界”号，该船以79米的船宽成为迄今为止世界上最宽的船；1993年，丹麦建造了30万吨“埃利奥·马士基”（Eleo Maersk）号，是世界上第一艘双壳超大型油船；2002—2003年，韩国大宇重工建造了4艘45万吨的TI级双壳巨型油船：“TI欧洲”（TI Europe）号、“TI非洲”（TI Africa）号、“TI亚洲”（TI Asia）号和“TI大洋洲”（TI Oceania）号，该型船长380米，舷宽68米，满载吃水24.53米，航速16.5节（1节=1.852千米/时），它们是近30年来第一批超过40万吨的双壳油船，也是目前世界上在营运的最大载重量的内燃机油船。

据统计，在1980年初，世界油船的总载重量达到3.3亿吨，其中世界油船船队构成中超大型油船（载重量20万吨以上）和特大型油船（载重量30万吨以上）的吨位已超过半数。

在油船大型化发展过程中，由于船舶吃水受到港口和航道水深的限制，各国也曾开发浅吃水船型，即增加船宽和吃水比（B/T），使载重量增大的一种经济船型。这种船型与相同吃水的常规船型（B/T<3.0）相比，载重量能增加30%～55%，单位载重量造价降低3%～5%，单位载重量运输成本大幅降低。20世纪60年代末，日本、韩国、美国、瑞典等均开始研制，并陆续建造出浅吃水油船。日本从20世纪70年代开始建造出3万吨、15万吨、40万吨浅吃水油船（B/T=3.0～3.5），到80年代开始研制超浅吃水（B/T>4.0）油船。

纵观油船的发展，船的载重量一个比一个大，但其发展规律其实并非如此。21世纪初，由于巨型油船在经济性上没有达到预期的目标，且受有些海峡、航道深度的限制，同时随着西方国家能源结构从以石油为主逐渐转向多元化，使巨型油船开始过剩，建造数量也大大减少。

截至2005年，50万吨以上的巨型油船再也没有新出现过，已有的巨型油船也大多改作海上储油船使用。通过实践，造船界和航运界一致认为超大型油船以30万吨最好；而对于成品油船，因受货物批量以及港口、炼油厂设备和能力的限制，其载重量一般为2万～5万吨，最大载重量为11万吨。

对于化学品特种油船，进入20世纪60年代后，就出现了具备第二代化学品船特征的船型，其两个明显的特征：一是采用较多的分隔式货舱，二是广泛地应用了舱壁特涂工艺，扩大了对货品的适用性。具备第三代化学品船特征的船型出现在20世纪70年代，其典型特征是针对运输的化学品来设计和建造（一般也同时可以装载油类货物）；可以运输更多种类的化学品；对货舱结构的材料和保护涂层提出更高的要求，部分货舱和货物管系采用不锈钢材质；基本按照一舱一泵来配置液货系统。具备第四代化学品船特征的船型出现在20世纪80年代，其典型特征是吨位较大（一般2.5万吨以上），货舱分隔更密，货舱广泛地采用不锈钢材质，具有先进的周边系统，如货舱环境检测，货舱加热、透气、报警和氮气系统等。这也就是典型的不锈钢化学品船。进入20世纪90年代后，化学品船的专业化程度逐渐提高，同时也出现了两个比较明显的倾向：一是船舶吨位两极化突出，载重量2万吨以上和2 500吨以下的船型占据了绝大多数；二是出现了缓慢的大型化趋势，大载重量的化学品船型逐渐出现。2000年以来，随着液体化学品的产地和消费地的变化，化学品船运输模式也随之发生变化，大型化、长距离运输的趋势越来越明显。与此同时，液体化学品运输相关的法规和规范也有较大调整的趋势，如《国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则》（IBC Code）于2009年进行了调整，大幅减少了原3类化学品船，将之升级到“Y”类，同时大量IMO关于化学品的提案出现，总的趋势是对化学品的运输要求更加严格，属于有毒物质的品种逐渐增加，化学品的特殊要求也逐渐增加；商检方面，对于特涂化学品船涂层的要求也越来越苛刻，特涂化学品船的洗舱要求的提高也在酝酿之中，对于涂层破损修补的要求也越来越严格，从而相应提高了特涂化学品船的营运成本。这些因素使得化学品船的不锈钢化趋势越来越明显。正是由于这些需求的变化，促使了专业化学品船逐渐向大型化和不锈钢化发展，2000—2020年底一共建造了超过500艘载重量在19 000吨以上的不锈钢化学品船。

三、绿色安全型油船的广泛研制

自20世纪70年代末以来至21世纪初，油船在趋于大型化的同时，开始逐渐加强了对防油污染和安全的关注，特别是一些大型油船海难事故的发生，造成了严重的海洋污染，也催生了一批新的国际油船公约规范，如《经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约》（以下简称“MARPOL 73/78”）、《1990年国际油污防备、反应和合作公约》和《共同结构规范》（common structural rules，CSR），对油船的设计和建造产生巨大影响。

（一）专用压载水舱油船的诞生

早期油船污染海洋的原因主要有三个方面：一是压载水、洗舱水的排放；二是装卸货油作业时的意外溢油；三是碰撞和搁浅而造成的货油外溢。

IMO早就注意到船舶的营运有可能造成海洋污染，并制定了《1954年国际防止海洋油污染公约》，以及1962年和1969年修正案，防污染公约和修正案对油船的营运提出了相应的要求。但这些要求并不足以避免油船泄漏造成大规模的油污事故。

在20世纪60年代以前，油船货舱区不设专用压载舱，而是利用货油舱兼作压载舱，货油泵兼作压载泵。那时候人们对油船的海洋环保意识和船舶安全性认识不足，但随着全球经济的发展和对石油的需求越来越大，油类海运贸易量剧增，这种传统单壳无专用压载舱油船在海洋污染和船舶安全性上的潜在隐患得到了充分暴露，也提醒了IMO对油船海洋污染和船体结构安全性的重视。例如，一般油船卸完货油后，货油舱残油可达0.3%～0.5%。一艘60 000吨的油船残油就有200吨左右。如果货油舱兼作压载水舱，尽管船舶设有油水分离器和排油监控装置等，但每年仍有大量的石油通过这一途径流入海洋。另外，洗舱水系指修船前或油船换载（如装原油改装成品油）时清洗货舱或油柜的洗涤水。洗舱水排放时，含油浓度通常可达0.3%。由此可知，由于压载水、洗舱水等管理处理不当引起的海洋污染不可忽略。

在1978年，IMO通过了MARPOL 73/78，规定：在载重量为20 000吨及以上新建的原油船和载重量为30 000吨及以上新建的成品油船必须设专用压载舱，并要求达到规定的容积，以利用专用压载舱压载时达到规定的吃水。

由于专用压载舱及其管路和压载泵均与货油系统完全分开，构成了一个独立的压载系统，因而保证了压载水不被货油污染。这种专用压载舱的压载水可以直接排放到海中，不必担心可能出现的海洋污染。

（二）现代双壳油船的兴起

传统的油船是单底单壳的，全船只有机舱区域设双层底。由于现代油船的吨位越来越大，因而其碰撞、搁浅以及类似的意外事件所造成溢油的情形越来越严重，使得海上油污染也日益加剧。

1967年3月，载运12万吨原油的利比里亚籍原油船“托雷·卡尼翁”号从波斯湾驶往美国米尔福德港，该船行驶到英吉利海峡时触礁，造成船体破损，在其后的10天内溢油10万吨。当时英国、法国共出动42艘船舶，使用了1万吨清洁剂，英国还出动轰炸机对部分溢出原油进行焚烧，全力清除溢油污染，但是溢油仍然造成附近海域和沿岸海滩大面积严重污染，对陆地和海上生物造成长期不利影响，使英、法两国蒙受了巨大经济损失。该事件发生后，IMO在1973年召开了关于油船海洋污染的专门会议，出台了著名的《1973年国际防止船舶造成环境污染公约》，即MARPOL 73。

1975年4月，载有78 000吨石油的利比里亚油船“开克杜斯·皇后”号在离新加坡南岸1海里与载重量为43 000吨的日本油船“士佐丸”相撞，日本油船断成两截并沉没，结果使广阔的海面布满了石油。

1976年8月，西班牙油船“乌尔基斯拉”号在离科鲁尼亚港湾不远处搁浅，发生爆炸后，流入海中的石油将近5 000吨，石油扩散范围未能被控制，使附近沿岸的海滨浴场和河口均受严重污染。

从以上客观事实可以断定：一艘现代化超大型油船发生海难，造成石油对海洋污染的程度，往往比以前几十年世界全部船舶所造成的污染还要大，而且带来的直接经济损失也是严重的。

据统计，仅1967—1976年，世界上严重事故的15艘以上的巨型油船共损失船舶载重量2 560 000吨，船价约3.12亿美元，损失约为20世纪70年代世界油船总数的20%。1978—1982年的5年间，世界上重要油船事故39起，共损失船舶载重量1 880 000吨，占当时世界油船总吨位的30%。因此，油船海损事故造成的油污染是海洋油污染的主要来源。

这些事故引起了油船构造的重大变革。1978年3月，“阿莫科-卡迪兹”号载着22.3万吨的轻质原油从波斯湾出发经过荷兰，预定停在莱姆湾。但是遭遇了风暴、失去控制的“阿莫科-卡迪兹”号在法国布列塔尼半岛附近海域撞上岩礁，并迅速沉入海底，船上的原油全部泄漏到海里。事故造成的长达19千米的油膜带被西北风吹向法国海岸，油膜的总面积包括约200英里（320千米）的海岸线。这场意外的原油泄漏事故，给当地的生态环境带来难以估计的破坏。

针对这些原油泄漏事故，IMO在1978年对MARPOL 73再次进行修订，最终形成了MARPOL 73/78。值得一提的是，在这次会议上，美国针对“托雷·卡尼翁”号油船溢油事件提出了后期新建油船油舱部分应建造成双壳体（双底加双舷侧）的设想建议，不过大会认为因操作造成的污染仍然是当时最大的威胁，因此对于双壳油船的建议遭到了与会代表几乎全部反对。

1979年7月，多巴哥岛附近的加勒比海水域遭受强热带风暴袭击，导致满载原油的超级油船“大西洋女皇”号和“爱琴海船长”号发生碰撞，发生了迄今历史上最严重的油船漏油事故。

“爱琴海船长”号的火势很快被控制，但“大西洋女皇”号则在被拖离海岸线约1 700千米时发生爆炸，沉没于海中。共有26名船员遇难，近28.7万吨的原油流入大海。

这些重大的漏油事件，使人们意识到原有的防污染公约存在不足之处，需要针对油船制定相关规定，IMO经过长时间的讨论和等待后，于1983年生效了MARPOL 73/78附则Ⅰ，以替代《1954年国际防止海洋油污染公约》以及其修正案。

MARPOL 73/78的附则Ⅰ对油船提出较为详尽的要求，这些要求涵盖对排油的控制、特殊区域的防油污的要求、接收设备、专用压载舱、分舱和破舱稳性等要求，对后续油船的设计和建造产生重大的影响。而后随着对MARPOL 73/78的不断修订和补充，对于油船的完整稳性、分舱和消防等又逐步提出更为严格的要求，几乎颠覆原有的油船设计理念。

面对国际社会的呼声，IMO于1992年3月通过了MARPOL 73/78修正案，首次提出了新建油船需满足双壳的要求，以及现有油船限期满足双壳的要求，同时要求5年船龄以上的现有油船必须实施加强检验。

随后在1992年12月和2002年11月又分别发生了单壳油船“艾丽卡”号、“威望”号船体断裂事故，在法国西海岸及西班牙附近海域造成前所未有的灾难性影响。1993年1月，丹麦欧登塞造船厂建成了世界第一艘双壳超大型油船——30万吨级油船“埃利奥·马士基”号。2003年，IMO召开的IMO海上环境保护委员会（Marine Environment Protection Committee，MEPC）第49次会议上，审议了欧盟关于在全球范围内加速淘汰单壳油船的提案，并于2003年10月的海上环境保护委员会50次会议上通过淘汰单壳油船及禁止单壳油船载运重质油的MARPOL 73/78修正案。

（三）双壳油船结构安全标准的提出

由于强制淘汰单壳油船，需建造大量的双壳油船来补充全球原油运输市场，但各船级社的结构设计规范差异较大，对油船的结构设计安全标准的不一致，会造成设计隐患和不公平竞争。为此，2002年美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS）、英国劳氏船级社（Lioyd's Register of Shipping，LR）和挪威船级社（Det Norske Veritas，DNV）三家开始共同组织开发双壳油船结构规范，以抢占难得的市场先机。在国际船级社协会（International Association of Classification Societies，IACS）的协调下，ABS、LR和DNV三家船级社开发的双壳油船结构规范成为国际船级社协会的CSR。2005年12月14日，IACS理事会一致通过了双壳油船和散货船的CSR，并决定2006年4月1日生效。正式生效并实施的油船CSR，对油船结构的设计和建造产生了重大的影响。

CSR按船型分为双壳油船CSR（CSR-OT）和散货船CSR（CSR-BC）。虽然CSR有效防止了各船级社在最低安全标准上可能出现的恶性竞争，倡导了更安全、更耐用、更坚固的船舶设计，但无论从工业界、航运界还是各船级社本身的反馈来看，仍然对CSR不甚满意，主要原因是CSR的技术路线和技术背景各有差异，在共性方面存在较多的不协调性。

按照IACS关于维护和协调CSR的基本原则和长、短期计划，IACS将根据实践经验、营运反馈以及技术发展状况来维护和更新CSR，并承诺在原有CSR的基础上，基于统一的技术路线和方法来研究、制定油船和散货船的协调共同结构规范（harmonized common structural rule，HCSR）。HCSR的安全标准水平将不低于现行的CSR-OT和CSR-BC；同时，在IMO提出对油船和散货船规范进行目标型船舶建造标准（goal based standard，GBS）审核的大背景下，HCSR需要满足GBS第二层功能性要求，包含了船舶设计、建造、营运和拆解中的各种要求。目前HCSR已正式生效，并取代CSR。

HCSR是IACS有史以来第一次在全球范围内统一船体结构的建造标准，也是第一次以IACS全体成员的名义奉献给工业界的成果。通过船舶的设计、建造、使用操作和维护，将使由于结构破损和由此造成的进水、水密完整性失效或船舶沉没而造成的海上人命安全、海洋环境污染或船舶全损的风险降至最低。

HCSR对油船设计的影响很大。HCSR使得油船的结构更加安全，但仅从设计和建造角度看，也给船舶质量控制和船舶使用的经济性带来了更大的挑战。如果仅在原有结构设计的基础上叠加HCSR的要求，船体钢料质量有一定的增加（2%～3%），按照船型不同，从而使得建造成本增加以及载重量减少，使得船舶的经济性变差。

HCSR也有对控制质量有利的一面，主要体现在静水弯矩的取值更加贴近实际装载情况，而不是船中0.4倍船长范围都取最大静水弯矩值；明确规定了不同位置结构构件的腐蚀余量，在一定程度上避免了因缺乏标准而由船舶所有人随意增加构件厚度的现象。

随着业界依照HCSR设计的经验积累以及设计手段的进步，目前已经逐步消化共同规范对钢料质量的增加，为我国船厂提高船型竞争力和降本增效创造了条件。

四、节能环保型油船的相继开发

大气中二氧化碳含量增加带来的全球气候变化已被确认为不争的事实，并直接催生了以低能耗、低污染、低排放为基础的“低碳经济”概念。与此相适应，在海事界，“新造船要更安全、更环保、更先进”已经成为一种世界性的潮流。到了2010年以后，随着国际社会对绿色环保的关注，IMO推出了大量绿色节能船舶规范，包括船舶能效设计指数（energy efficiency design index，EEDI）、现有船舶能效指数（energy efficiency exisiting ship index，EEXI）、碳排放强度（carbon intensity indicator，CII）、硫氧化物以及氮氧化物排放控制、压载水管理公约等（见表1-1），并制订了新标准贯彻时间表，推动了油船设计朝着更加节能、环保的绿色油船方向发展。

（一）EEDI

统计数据显示，1970—2004年，全球二氧化碳的年排放量增长了80%，其中国际上在航船舶的排放量占到总排放量的2%～3%。为此，IMO于2003年12月通过的A.963决议中提出，要设立温室气体（greenhouse gas，GHG）减排基准线、研发可描述GHG排放指数的方法，并提出对一些技术、操作和基于市场的解决方案进行评估。历经了多次会议的讨论后，2009年8月，IMO在海上环境保护委员会（Maritime Environment Protection Committee，MEPC）第59次会议上形成了EEDI导则草案，并以通函的形式散发，该EEDI导则旨在激励船舶所有人及船舶设计者通过技术改进和使用节能技术使新造船设计和建造时就尽可能达到高的能效标准。2011年7月召开的第62届MPEC会议上，通过了包括EEDI在内的《国际防止船舶造成环境污染公约》附则Ⅵ等有关船舶能效设计指数的修正案。这是第一个专门针对国际海运温室气体减排的强制性法律文件，标志着世界上首部行业性的，具有强制实施效力的温室气体减排规定就此诞生。

EEDI适用于400总吨及以上主要类型的国际航行船舶，于2013年1月1日生效，并分阶段逐步提高要求，如2020年以后建造的新船EEDI需要较基准线降低20%以上。在EEDI的背景下，现有船舶的总体设计思路较以往将更加清晰，以能效设计指数为核心的总体设计对船舶的整体性能的平衡提出了更高的要求。船舶设计将更加强调主机功率、航速和载重量的综合优化以及节能技术的应用，以提高船舶的整体能效水平。

EEDI综合考虑了影响二氧化碳排放的各种因素，实质体现的是运输效率，即运输每吨货物航行每海里的二氧化碳排放量。改善EEDI需要综合考虑各种优化途径，例如水动力性能的优化、节能装置的应用、新型高效主机的应用、降低主机功率和航速等。

（二）硫氧化物排放限制

关于硫氧化物排放控制区（sulphur emission control area，SECA），2015年1月1日起即执行燃油含硫量不高于0.1%的硫氧化物排放限制，目前已生效的国际硫氧化物排放控制区为：北海及波罗的海区域、北美及加勒比海区域。中国也制定了国内沿海和内河的排放控制区。2020年1月1日已正式实施0.5%的全球海域硫氧化物排放限制值，其对航运业的影响是巨大的。

解决硫氧化物排放问题主要采取三项措施：使用低硫燃油、安装脱硫洗涤塔、使用替代燃料，如液化天然气（liquefied natural gas，LNG）等。

使用低硫燃油是最简单的解决方案，对技术和设备的影响有限，但价格稍高，也是大多数船的解决方案。脱硫洗涤塔能确保船舶在航行过程中使用高硫燃油并满足硫排放限制，对于机舱棚和烟囱的布置要求较高，需考虑增加空间。同时较高的初投资也限制了洗涤塔的大规模应用，高、低硫油之间的价格差决定了投资回收期，是决定船舶所有人采用该技术方案的核心因素。

在替代燃料方面，目前油船使用LNG作为燃料得到了一定应用。2017年，土耳其Besiktas造船厂为加拿大Desgagnés公司建造了4艘双燃料沥青化学品油船，首制船“Damia Desgagnés”号于2017年4月交付，能够使用重燃油、船用柴油或LNG三种燃料中的任意一种营运。2018年4月，该造船厂又为加拿大Desgagnés公司建造了一艘“Mia Desgagnés”号油船。该船是加拿大首艘双燃料/LNG成品油/化学品冰级油船，同样可以采用重燃料油、船用柴油或LNG作为燃料。从全球来看，该船是首艘具有极地7冰级的双燃料/LNG成品油/化学品油船，能在积冰的水域航行；也是首艘能全球航行的油船，因为配备了加注LNG燃料的单独设备，能在任何港口进行高效的燃料加注，具有极大的营运灵活性和独特的全球双燃料营运能力。

LNG等不含硫的替代燃料可以彻底解决硫氧化物排放限制问题，但初投资成本相对较高，基础设施（如充气站）的缺乏也是目前限制LNG燃料应用的重要原因之一，但随着LNG充气站这些基础设施的逐渐完善，未来将LNG作为燃料的油船将越来越多。

（三）氮氧化物排放限制

MARPOL 73/78要求航行在氮氧化物排放控制区（nitrogen emission control area，NECA）应满足第三等级（Tier-Ⅲ）的排放要求，其氮氧化物的排放限制比2000年的第一等级（Tier-Ⅰ）降低80%。目前已生效的氮氧化物排放控制区包括北美和加勒比海区域、北海和波罗的海区域，中国也设定了自己的排放控制区，未来排放控制区还会不断扩大。对于大多数国际航行油船新造船，Tier-Ⅲ排放已成标准配置。

对于二冲程的低速机，满足Tier-Ⅲ排放标准的技术手段主要包括选择性催化还原法（selective catalytic reduction，SCR）、废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）和LNG燃料，其中SCR又分为高压和低压两种。对于MAN主机，SCR和EGR两种方案均可选择，对于WinGD主机，目前只可选择SCR方案。WinGD的双燃料主机燃气模式下可满足Tier-Ⅲ排放，而MAN的双燃料主机油气模式下都需氮氧化物处理技术。对于四冲程的发动机，在使用燃油时一般采用低压SCR来满足氮氧化物的Tier-Ⅲ排放要求。

如图1-2所示，对于EGR方案，由于整合在主机上，整体所占空间较小，但对于机舱区域下部线型的要求较高，需在线型设计中重点关注；对于SCR方案，其外接于主机。高压SCR对机舱上部区域的布置影响较大，低压SCR则对机舱棚和烟囱空间要求较高。

（四）压载水公约

据报道，每年全球船舶携带的压载水超过120亿吨，平均每立方米压载水含有浮游动植物1.1亿个，每天全球在压载水中携带的生物就有4 500种，已被确认约有500种生物物种是由船舶压载水传播入侵的。因此，船舶压载水特别是远洋船舶压载水的随意排放，已被全球环保基金组织（Global Enviromental Facility，GEF）列为海洋面临的“四大危害”之一。

IMO关于船舶压载水管理的规定分为D1标准和D2标准两个阶段，D1标准要求进行压载水置换操作，D2标准要求安装有证书的压载水处理装置。压载水公约生效后将采用压载水处理装置满足D2标准，且对所有船舶予以追溯。IMO压载水管理公约已于2017年9月8日正式生效，满足D2标准压载水处理装置成为新船设计的标准配置。如考虑在美国水域航行则需同时满足美国海岸警卫队（United States Coast Guard，USCG）对压载水处理装置的更高标准要求。

压载水处理装置种类和形式很多，油船常用的是电解式和紫外线式。需要注意的是，压载水处理装置对电站功率的影响。在压载水处理设备布置方面，与其他船型相比，在油船上设置压载水处理设备更加方便，对原有的布置和设计影响更小。对于设有泵舱的油船，可以将压载水处理设备放置于泵舱内，对于无泵舱的油船，可以将压载水处理设备置放于甲板上。目前压载水须采用处理的方法来满足要求，而压载水的处理也是需要一定成本的；油船的压载水量较大，处理压载水的总成本也较高，在该公约刚刚生效时，因压载水处理设备也处于刚起步阶段，单位压载水处理成本也较高，为了降低营运成本，曾经探索过少压载水，甚至无压载水的油船。这样的油船虽然能够实现降低压载水处理成本的目的，但也有投资高、主要尺度超过常规船型、营运不便等缺点；随着压载水处理设备的改进，目前处理压载水的成本已经降低到可以接受的程度，这些少压载水的船型就不再是热点了。

除了以上所列影响较大的环保新规范外，还有一些新的绿色船舶规范对船舶设计产生影响。例如，《国际安全与无害环境拆船公约》，需要船厂提供一份有害物质清单；2014年7月1日生效的《船上噪声等级规则》（MSC.337（91）），对1万总吨以上的船舶，舱室噪声限制值普遍降低5分贝，设计中需对舱室噪声进行预报，提前采取应对措施；《2006年国际海事劳工公约》（MLC 2006）对舱室布置的要求等。

总之，从18世纪中期出现帆船散装运油，到19世纪80年代世界上建成载重量3 000吨的专用油船，再到21世纪现代大型油船、绿色环保油船的出现，世界油船经过100多年的快速发展，经历了船型专业化、吨位大型化、绿色安全、节能环保等演变历程。