集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式探討
----集裝箱船舶大型化與集裝箱航運(yùn)的發(fā)展戰(zhàn)略探討
阿法牛AlphaBull
宋亞峰
一、樞紐港模式制約著集裝箱船舶大型化繼續(xù)發(fā)展
樞紐港海運(yùn)模式特點(diǎn)就是通過水陸路將大量集裝箱集中到大型深水樞紐港，再由大型班輪將集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)到下一個(gè)深水樞紐港，并擴(kuò)散到用戶。隨著集裝箱干線班輪船型不斷增大，帶來一系列問題。
（一）樞紐港模式下，集裝箱船舶大型化推動(dòng)集疏運(yùn)成本不斷上升。
樞紐港集疏運(yùn)成本包含：門（出貨點(diǎn)）→干線船→支線船→門（用戶點(diǎn)）的總費(fèi)用。
1、隨著集裝箱船舶大型化，樞紐港必須提高攬貨能力，不斷擴(kuò)大集疏運(yùn)半徑，導(dǎo)致集疏運(yùn)成本不斷增加。
2、為適應(yīng)集裝箱船舶大型化，港口設(shè)施改造和港池航道維護(hù)投入大幅增加，裝卸效率下降，裝卸成本上升。
（二）在樞紐港模式下，大型集裝箱船舶物流要改善成本和便捷性有很大的局限性。
為了提高船舶運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益，大型集裝箱船只能配置在長航線、停靠有限港口，裝卸效率不斷下降，導(dǎo)致船舶運(yùn)行成本增加，物流便捷性下降，攬貨難度增加，競(jìng)爭(zhēng)能力被削弱。
（三）地方政府對(duì)擴(kuò)大集裝箱樞紐港規(guī)模積極性不高。
1、與臨港工業(yè)相比，集裝箱港口對(duì)地方稅收貢獻(xiàn)少得可伶；
2、集裝箱集疏運(yùn)道路、堆場(chǎng)占用當(dāng)?shù)貙氋F的土地資源，投資維護(hù)成本高，得不償失；
3、集裝箱物流帶來的交通擁堵混亂、空氣污染，讓地方政府頭痛不已。
所以，地方政府對(duì)擴(kuò)大集裝箱樞紐港規(guī)模積極性是有限的。
圖一為樞紐港物流成本示意圖，物流成本=集疏運(yùn)成本+船運(yùn)成本。從圖一可以看出，在樞紐港模式下，隨著船型變大，集疏運(yùn)半徑增加，船運(yùn)成本在下降（到一定規(guī)模還是會(huì)上升的），集疏運(yùn)成本在上升，顯然存在一個(gè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)成本區(qū)間（可能在A點(diǎn)附近）。超過這個(gè)范圍，就變成規(guī)模不經(jīng)濟(jì)了。
所以，在樞紐港模式下，集裝箱船舶大型化會(huì)受到集疏運(yùn)成本增加瓶頸和大型船舶本身運(yùn)行局限性導(dǎo)致成本增加及便捷性下降瓶頸的制約。因此，在樞紐港模式制約下，依靠集裝箱船舶大型化來適應(yīng)國際貿(mào)易的發(fā)展，并推動(dòng)國際集裝箱物流走向廉價(jià)和便捷是不可能的。
但是，隨著超級(jí)巨型集裝箱船的技術(shù)成功，巨型船舶海上抗風(fēng)浪穩(wěn)定能力得到大幅提高，集裝箱海上過駁條件逐步成熟，將推動(dòng)環(huán)球海運(yùn)模式進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。
二、集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式
集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式：整個(gè)船隊(duì)由一系列的子船和母船構(gòu)成。
巨型集裝箱母船（比如30000-50000TEU）有兩種船型：一種過蘇伊士運(yùn)河的船舶，將船寬度加大，不超過74.68米，母船倉式結(jié)構(gòu)和頂部的軌道結(jié)構(gòu)，有利于船舶抗中拱能力，容許適當(dāng)加大船長；另一種船型沿非洲東西海岸航行，繞好望角。
母船沿合適的國際航道進(jìn)行環(huán)球航行。母船不進(jìn)港靠泊碼頭作業(yè)，箱量喂入由沿途小型集裝箱子船（1000TEU-1500TEU）將陸上的集裝箱運(yùn)至大型母船經(jīng)過區(qū)域，靠上集裝箱母船。母船上的裝卸設(shè)備將子船上的集裝箱迅速過駁到母船上，同時(shí)，母船將要卸下的集裝箱過駁到子船，由子船運(yùn)回航線附近的小碼頭。
三、環(huán)球航線海上過駁模式對(duì)集裝箱海運(yùn)的革命性作用
集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式突破了傳統(tǒng)樞紐港模式對(duì)集裝箱海運(yùn)發(fā)展的桎梏，將海運(yùn)物流帶進(jìn)了一個(gè)嶄新世界。
（一）貨運(yùn)的便捷性得到徹底改善。環(huán)球航線海上過駁模式下，一組有限的環(huán)球航線幾乎將全球所有海港口岸都就近連接起來，萬噸級(jí)港口就能將貨物通過子船送到母船進(jìn)入環(huán)球航線，猶如環(huán)球物流輸送帶。
1、改變了眾多小港口物流末端的地位，避免貨物多環(huán)節(jié)中轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)最近的門到門服務(wù)，極大地提高了小港口的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2、與環(huán)球航線重疊的航線將得到合理整合，大大充實(shí)了環(huán)球航線的貨源，提高母船發(fā)船頻率密度。
3、母船環(huán)球航線采取兩種航線，一種是走蘇伊士運(yùn)河（蘇伊士運(yùn)河通航許可船舶寬度最大為74.68米，船長不受限制）；另一種航線是走好望角（按照15節(jié)航速，比走蘇伊士運(yùn)河多10幾天），母船在亞丁灣（或直布羅頭海峽外海）進(jìn)行過駁，將要快速轉(zhuǎn)運(yùn)的貨物，過駁到過蘇伊士運(yùn)河的集裝箱班輪，實(shí)現(xiàn)快慢貨分流，滿足不同貨主的快慢要求（母船不過巴拿馬運(yùn)河，采用子船過駁少量集裝箱過運(yùn)河）。
（二）海運(yùn)綜合成本進(jìn)入快速下降通道。
1、港口各種費(fèi)用成本大幅度下降（子船的港口使費(fèi)比母船低得多）；
2、節(jié)省船進(jìn)出港時(shí)間。在保證航次時(shí)間的情況下，可以選擇低速航行，大幅度節(jié)省油耗。據(jù)對(duì)中歐航線大型集裝箱船航運(yùn)統(tǒng)計(jì)，純港口作業(yè)時(shí)間占到航線總時(shí)間的28.97%，加上進(jìn)港出港和等待時(shí)間就占到總時(shí)間的34%。實(shí)際海上平均速度每小時(shí)15.98海里，班次平均速度為每小時(shí)11.17海里。如果不進(jìn)港的話，節(jié)油率為60-71.3%。
3、集疏運(yùn)成本降低。由于萬噸級(jí)碼頭就可以向母船供貨，所以貨物集疏運(yùn)半徑小，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)少，門到門距離近，不但便捷而且集疏運(yùn)成本低，小碼頭裝卸費(fèi)也低。
4、母船環(huán)線航行，不掉頭，所以船舶載貨率高。
（三）降低了大型船舶風(fēng)險(xiǎn)。
1、避免巨型母船進(jìn)港風(fēng)險(xiǎn)；
2、船上的集布箱吊裝設(shè)備能在航行中及時(shí)處置事故集裝箱，優(yōu)化船上配載。
3、可以靈活修改子母船接駁裝卸點(diǎn)，避免因天氣、罷工、戰(zhàn)爭(zhēng)、集疏運(yùn)擁堵等原因影響物流。
（四）母船節(jié)能環(huán)保性更好。
1、大型船舶單箱油耗和廢氣排放量少。
2、母船集裝箱裝卸不再通過船舶頂部進(jìn)出，船舶頂部可以安裝太陽能和風(fēng)能利用設(shè)施，船舶甚至可以利用波浪能（柔性連接的雙體船），為自然能的利用開辟了廣大空間。
四、環(huán)球航線海上過駁模式技術(shù)上可行性
目前技術(shù)上已具備實(shí)現(xiàn)環(huán)球航線海上過駁模式的基本條件。隨著船舶大型化發(fā)展，集裝箱海上過駁有利條件只會(huì)越來越多。
（一）巨型母船穩(wěn)定性很好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)。一個(gè)40-50萬噸級(jí)的母船自身抗風(fēng)浪能力極強(qiáng)。更重要的是巨型母船通過調(diào)整航向，能為子船遮風(fēng)擋浪，提供一個(gè)比較風(fēng)平浪靜的接駁區(qū)。
（二）可以建立一個(gè)新的技術(shù)系統(tǒng)，滿足環(huán)球航線海上過駁模式需要。集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式是對(duì)集裝箱海運(yùn)行業(yè)的巨大創(chuàng)新，需要建立新的技術(shù)系統(tǒng)，以滿足該模式在天氣惡劣的情況下正常進(jìn)行各種作業(yè)。這個(gè)技術(shù)系統(tǒng)包括：
1、母船對(duì)子船海上捕放接駁技術(shù)。母船控制臂快速準(zhǔn)確逮住子船，靠上并連接上母船。整個(gè)過程子母船運(yùn)動(dòng)均由母船控制。
2、母船運(yùn)動(dòng)跟隨技術(shù)。利用水動(dòng)力控制和削浪技術(shù)方法，使子船與母船同相位縱搖，并減少縱搖角度?？刂谱哟瑒?dòng)力，確保同步前進(jìn)。
3、垂蕩控制阻尼和橫搖跟隨技術(shù)。利用水動(dòng)力使子母船橫搖一致。利用子船和母船垂蕩阻尼，減少橫搖角度。
4、海上滑吊技術(shù)。采用吊具組并聯(lián)軌道導(dǎo)向，保證并聯(lián)吊具組準(zhǔn)確入倉。控制吊具起升節(jié)律，保證吊具出倉角度。實(shí)現(xiàn)每小時(shí)1000T裝卸速度。
5、船上集布箱技術(shù)。采用井式儲(chǔ)箱，中間承重框，高干弦，布箱縱橫軌道，過駁存箱區(qū)等。
6、抽屜式CFS箱管理。采用抽屜式組合箱，自動(dòng)對(duì)小宗貨物進(jìn)行組合，以適應(yīng)眾多小批量門到門服務(wù)。
7、集裝箱安全監(jiān)測(cè)、航行安全避讓等等。
目前技術(shù)通過組合創(chuàng)新完全可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)新技術(shù)系統(tǒng)。（由于技術(shù)系統(tǒng)論述內(nèi)容很多，容以后慢慢表述）
（三）氣象預(yù)報(bào)的能提供準(zhǔn)確的海況預(yù)測(cè)。衛(wèi)星氣象監(jiān)測(cè)設(shè)施和預(yù)測(cè)技術(shù)的發(fā)展能為環(huán)球航線提供準(zhǔn)確的海況預(yù)測(cè)，為集裝箱船環(huán)球航線運(yùn)行尋找最佳路線和接駁點(diǎn)提供信息支持。
（四）全球海況也是支持環(huán)球航線海上過駁模式。
1、接駁區(qū)有利情況。環(huán)球航線海上過駁的接駁區(qū)絕大部分分布在北半球維度45度以下的低緯度地區(qū)，靠近海岸線區(qū)域，此區(qū)域風(fēng)浪不大，絕大多數(shù)時(shí)間有效波高都在3米以下，持續(xù)時(shí)間也短。
2、風(fēng)浪對(duì)部分接駁區(qū)影響。冬季北半球大西洋和太平洋北緯45度以北的高緯度地區(qū)，日本北部和溫哥華（西雅圖）區(qū)域和北海，北美的哈德遜灣，以上這些地區(qū)接駁區(qū)受風(fēng)浪影響，但有效波高5米的區(qū)域也不小，風(fēng)浪在接近大陸時(shí)，5米以上大浪范圍訊速縮小，消失也快。
3、夏天北太平洋主要受臺(tái)風(fēng)影響，范圍小且持續(xù)時(shí)間短。
4、靈活安排接駁點(diǎn)和接駁時(shí)間，避開不利氣象影響。環(huán)球航線海上航線和接駁點(diǎn)，完全可以按照氣象預(yù)報(bào)結(jié)合子船攬貨航線計(jì)劃，提前計(jì)劃商量確定子母船航線和接駁海域。一般子船攬貨航線范圍也有400多海里，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)可以靈活安排接駁位置。如果子母船在本航次實(shí)在沒法接駁，可以安排后一個(gè)航次接駁（包括逆向航次），因?yàn)槟复凶銐虻暮骄€頻次密度，基本不耽誤時(shí)間。母船可將貨物過駁給下一個(gè)過駁航區(qū)的子船，再由逆向航行的母船帶回?；蛟谇耙粋€(gè)過駁航區(qū)過駁給子船，由同航向的下一班母船帶過來。
5、接駁許可有效浪高。綜合考慮子船航行安全和絕大多數(shù)接駁區(qū)存在的少數(shù)有效浪高，以及巨型母船泊穩(wěn)情況和為子船提供的消浪能力。盡管在全年的環(huán)球航線海域會(huì)出現(xiàn)超過有效高度5米的大浪，但是持續(xù)時(shí)間非常短，區(qū)域也不大，過駁規(guī)避方便。所以，設(shè)定集裝箱海上過駁許可混合浪有效高度不高于5米，海上過駁幾乎可以囊括了絕大部分接駁作業(yè)海域和時(shí)間。
（五）過駁型集裝箱船結(jié)構(gòu)對(duì)其強(qiáng)度影響是正面的。集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式對(duì)船舶設(shè)計(jì)制造的一些特殊要求，比如設(shè)置井式儲(chǔ)箱、增高的干弦高度、船舶頂部縱向集布箱軌道、母船中部轉(zhuǎn)駁吊具軌道等設(shè)施增強(qiáng)了船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，彌補(bǔ)集裝箱船舶大敞口的缺陷，使船舶抗拱垂和抗扭曲的能力更強(qiáng)。
技術(shù)解決方案是以海上過駁為核心的綜合技術(shù)集成，技術(shù)解決路徑是明確的成熟的，具體細(xì)節(jié)可以通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定，畢竟目前制造能力和人工智能控制與幾十年前相比已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。
五、集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式對(duì)推動(dòng)全球貿(mào)易發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義
經(jīng)濟(jì)全球化推動(dòng)著世界經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展不可阻擋，盡管會(huì)有各種波動(dòng)，但是經(jīng)濟(jì)全球化是人類以最低成本來創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的必經(jīng)之路，是獲得美好人道生活的必由之路。世界經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展依賴于廉價(jià)便捷安全準(zhǔn)確的全球物流體系，海運(yùn)是全球物流的最重要部分。環(huán)球航線海上過駁海運(yùn)模式的實(shí)現(xiàn)，將使全球物流成本進(jìn)入下降通道。
圖二是環(huán)球航線海上過駁模式的成本示意圖。
（一）部分大宗散貨運(yùn)輸集裝箱化。
在集裝箱環(huán)球航線海上過駁模下，任何萬噸級(jí)碼頭均可以向母船供箱或卸貨,將使得某些大宗貨（比如糧食成品油等）采取集裝箱運(yùn)輸不但物流成本低于傳統(tǒng)散貨船運(yùn)輸，而且中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，班輪航次多，便捷實(shí)現(xiàn)門到門服務(wù)，比如糧食直接到加工廠，成品油直接到加油站。低廉運(yùn)輸成本和便捷到貨，將導(dǎo)致集裝箱運(yùn)輸貨品數(shù)量增加和運(yùn)量進(jìn)一步上升，反過來又促進(jìn)集裝箱船舶的大型化和運(yùn)輸成本繼續(xù)降低。
（二）推動(dòng)弱比較優(yōu)勢(shì)貿(mào)易發(fā)展。
國際貿(mào)易是以比較優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)的，當(dāng)國際物流成本很高時(shí)，只有強(qiáng)比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品才能形成國際貿(mào)易。當(dāng)國際物流成本降低時(shí)，某些低比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品也能形成國際貿(mào)易。降低國際物流成本對(duì)于促進(jìn)國際貿(mào)易進(jìn)一步發(fā)展有重要作用。
隨著人工成本的提高和自動(dòng)化程度提高，勞動(dòng)密集型產(chǎn)品在地區(qū)之間的比較優(yōu)勢(shì)將慢慢弱化，成為弱比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品。為引導(dǎo)落后地區(qū)發(fā)展，給與足夠發(fā)展時(shí)間，不斷降低的國際物流成本將維持或推動(dòng)落后地區(qū)的弱比較優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品貿(mào)易，保持貿(mào)易平衡。
（三）促進(jìn)全球沿海經(jīng)濟(jì)帶均布發(fā)展。
盡管過去幾十年經(jīng)濟(jì)全球化促進(jìn)了全球局部沿海區(qū)域的開發(fā)。因?yàn)樵跇屑~港模式下，樞紐港能大大降低國際貿(mào)易物流成本，所以全球沿海區(qū)域樞紐港附近土地得到過度開發(fā)。樞紐港區(qū)域高密集的產(chǎn)業(yè)布局、使資源供給緊張、空氣水源的污染嚴(yán)重、熱島效應(yīng)不斷加劇、交通擁堵愈加嚴(yán)重等等城市弊病，不但經(jīng)濟(jì)效益下降，生活環(huán)境惡劣，與發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的（為居民提供舒適度生活）背道而馳。解決城市弊病的代價(jià)將是巨大的，降低產(chǎn)業(yè)密度將是一個(gè)最有效的方式，但需要一個(gè)廉價(jià)便捷的物流將經(jīng)濟(jì)帶連起來。
發(fā)展經(jīng)濟(jì)必然伴隨著經(jīng)濟(jì)疆域的擴(kuò)大，這不但是為了獲得舒適寬松的生活環(huán)境的需要，更是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的邊際規(guī)模效益遞增所要求的。而產(chǎn)業(yè)沿海均勻布局將是未來全球經(jīng)濟(jì)疆域擴(kuò)大的重要趨勢(shì)，集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式將是全球產(chǎn)業(yè)沿海均布的重要助推器。
全球海岸線附近蘊(yùn)藏著豐富的自然資源，但是因?yàn)檫\(yùn)輸不方便，這些資源得不到開發(fā)利用。大規(guī)模太陽能的利用是人類清潔能源的夢(mèng)想，北非撒哈拉沙漠是地球上太陽能最豐富的區(qū)域，如將撒哈拉沙漠部分太陽能用于水分解制氫并儲(chǔ)存起來（太陽能制氫技術(shù)發(fā)展很快），輸送到全球各地，可以永久解決全世界能源的需要。氫是氫能源電池的能源，氫能源電池是未來主流移動(dòng)動(dòng)力源。但是太陽能設(shè)備供應(yīng)維護(hù)和人員生活品供給、以及壓縮氫氣的輸出，都需要全球廉價(jià)班輪物流網(wǎng)絡(luò)的支持（因?yàn)榍鍧嵞茉幢仨毷橇畠r(jià)商品，否則就沒有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力），否則，人類的太陽能大規(guī)模利用還是一個(gè)夢(mèng)，人類清潔能源終極解決還是一個(gè)夢(mèng)。
六、加快研究、早日實(shí)現(xiàn)集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式
隨著經(jīng)濟(jì)全球化不斷擴(kuò)展，沿海產(chǎn)業(yè)帶也將逐步擴(kuò)大，外貿(mào)量迅速增加，樞紐港模式的局限性將越加明顯，集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式無論在物流成本優(yōu)勢(shì)還是便捷性都將大大超過樞紐港模式，必將取而代之。
因此，作為國際物流中的重要碼頭公司和船公司，發(fā)揮行業(yè)優(yōu)勢(shì)，組織力量，全面規(guī)劃，詳細(xì)計(jì)劃，加快研究集裝箱環(huán)球航線海上過駁模式，及時(shí)抓住轉(zhuǎn)變先機(jī)，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)最佳變更，搶先落實(shí)新物流模式布局，取得行業(yè)領(lǐng)先地位具有至關(guān)重要的意義。
注：
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