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成本优势趋弱,集装箱船大型化走向何方(Z.2015.9)

新闻来源:中国船检    浏览量:904 中国船检 2017-07-21
        过去三五个月里,大型船舶的公告季似乎已经开始,几乎每隔两周就有不同的班轮公司宣布订造了更大的船,船舶容量形成数列,引得大家来猜测:下一艘更大船的容量是多少?由哪家公司在什么时候建造?
        细分行业的船舶大型化趋势
        以船舶长度来衡量,集装箱船是世界上最大的船舶。总长最大的集装箱船是400米,而目前的油轮的最大长度是380米,散货船是362米,邮轮是360米。然而,集装箱船舶吃水比油轮和散货船小,因而后两类船具有较高的总容量(GT)和载重量(吨)。过去一些超级油轮比当前集装箱船更长(最大可达458米),但这些油轮不是已经被拆除就是被用于除运输货物以外的其他用途,比如海上油库或海上钻井平台的辅助船。
        集装箱船的规模一直在快速增长,增长速度比其他所有类型船舶要快。从1996年到2015年,以总载重吨计,集装箱船的平均大小增加了90%,而干散货船增加55%,油轮增加21%。其他类型船舶,滚装船增加3%,客轮和邮轮增加27%,而件杂货船的平均规模却下降了32%。
        集装箱船容量的增长速度加快
        在过去10年中,集装箱船容量的增长速度加快。从集装箱化革命开始,用了近30年时间才使集装箱船的平均容量达到1500TEU。而从1500TEU上升至3000TEU只用了十年时间。这是由最大容量集装箱船的大幅增加推动达到的,特别是在过去的10年。这些最大容量船舶的增加使得平均船舶容量增长。
        从新建集装箱船订单的平均容量来看,在2001年和2008年之间,在3400TEU附近摇摆不定。但在2009和2013年之间达到5800TEU。到2015年,新造集装箱船的平均容量已飙升至约8000TEU。
        再从各时期最大在役船的容量来看,1977年的最大船是3126TEU,1990年是4814TEU,1997年是8160TEU,2006年是15550TEU,2015年是19200TEU,预期2017年是东方海外的21100TEU,大型化的步伐明显加快。
        在役集装箱船的最大容量和平均容量将在未来几年增长。这可以从已被确定的船舶订单和目前正在建设且将在2015~2017年完工的船舶订单看出。许多没有订造过18000TEU以上容量船的班轮公司正在订造新船,这将在未来几年打破新的大船数目记录,但是预计新纪录也不会持续很长时间就被刷新。据估计,截至2015年7月,全球在建和在役的18000TEU以上船(含达飞6艘17722标箱船)达到86艘。继2013年3E级船交付,航运企业订造的船舶普遍大型化。最新的纪录是东方海外订造、将于2017年出厂的21100TEU船。
        据估计,目前这一代集装箱船可以扩大到约22000TEU的容量。基本上在整个船体大小非常类似于3E级船舶的前提下,通过新船的微优化设计创建额外的容量来达到这一目标。这些新的附加容量可能是通过额外增加一个顶层或纵向一列集装箱的途径来实现。超过了这个界限,就可能需要新一代集装箱船了。
        据专家预测,下一代集装箱船必须大到足以带来足够的成本降低,这意味着至少24000 TEU的容量。一些观察人士认为这可能需要456米船长和65米船宽(Lane, A.,Moret,C.(2015),“Generational shifts:the growth of containerships”,Port Technology International,Edition 65,February2015)。用65米横梁的集装箱船,其主要结构将需要更高规格的钢材,不仅增加了成本和重量,同时也会牺牲一些装载货物的空间。24000TEU船舶有其他不同的设计尺寸,例如海运顾问公司(OSC)和劳氏船级社进行了24000TEU船的可行性研究,设计船舶参数为430米长、62米宽和16米吃水。
        集装箱大船的定义和范围
        同大多数其他类型船舶相比,集装箱船大型化趋势的发展速度更快。以各类船舶的艘数来衡量,集装箱船大约占船舶总数的四分之一,这一比例一直在增加。在过去的几十年里,越来越多的货物从常规运输船舶转到集装箱船,包括件杂货、冷藏货和散装货。此外,集装箱船比其他类型船舶更容易连通腹地的交通,所以在整个运输链中可以连接到更多的客户。液体散装油轮经常依靠管道连接客户,而散货船直接送到港口地区的工业用户,它们的客户广泛性远远不如集装箱船。
        有不同的方法来衡量大型船舶,一个常见的方法是以一艘船船最多能装载二十英尺集装箱的数目,即最大集装箱装载量(TEU)来衡量。集装箱船的容量取决于集装箱船的尺度和参数。根据船舶尺寸,集装箱船通常划分为不同的“代”。最新一代集装箱船始于马士基3E级船舶,从2013开始营运,总长为397米,型宽59米,吃水16米,总高73米,容量为182700TEU,横向可以放23列集装箱。这些参数很重要,因为它们决定港口的各种参数和有效处理船舶的港口设施设备。船舶长度、宽度、高度和吃水的增加,使得港口必须要做出调整。
        另一项与测量船舶规模有关的方法是船舶总吨位,这表明船舶的整体内部容积。其他相关方法有表明船能载的最大重量的载重吨(dwt),但是它更常用于散货船和油轮而不是集装箱船。
        至于什么样的船才是一艘大型船舶,则取决于时间和地点。有很多关于大型船舶的学术文献,但在上世纪90年代和21世纪初期讨论的尺寸不是同一层次的。巨型船也取决于不同海上贸易航线的用船。最大的集装箱船在远东和欧洲之间的贸易通道上使用。其他航线的最大和平均船舶大小则比亚欧航线上的船小些,但这些船是以梯级置换的方式置换下来的,所以对这些贸易航区来说也很大,以至于对现有的港口提出了挑战。随着船舶规模的增加,就发生了连锁效应。因此,发展更大的船只不仅影响正在使用最大船的航线,而且对整个海上运输链都有影响。
        集装箱船的成本
        有关最优船型的学术文献相当广泛,有案可查的研究开始于1972年,即Kendall的“The theory of optimal ship size”(Journal of Transport Economies and Policy,VI(2), pp.128-146),当时最大的集装箱船是当前的六分之一大小。随后陆续有新的文献问世(如Jansson and Shneerson,1982;McLellan 1997;Cullinane and Khanna, 1999and2000;Chen and Zhang, 2008;Sys et al.2008;Tran and Haasis, 2014)。他们提出的问题跟目前的情景密切相关。
        在这些研究中,提出的一个关键要素是船的大小和处理成本之间的关系。处理成本是指在运输链中处理大型集装箱船舶的其他相关费用。人们普遍认为,随着船舶变大,每TEU的船舶成本减少,而处理成本增加。这两条曲线的加总即为总运输成本。问题是我们目前位于曲线中的什么位置,如果集装箱船变大,它们会在曲线中怎样移动。
        从理论上讲,这些船舶能够有多大,而实际中又有能力建造多大,以及它们与海上运输之间有什么联系?为了回答这些问题,必须确定集装箱船的主要成本,计算新的大型集装箱船舶的成本节约,并且指出船舶成本节约的限制条件,有关梯级置换效应的不经济性,填满大船的挑战性以及可能由于巨型船舶造成的运力供应过剩。关于巨型船舶本身也有一些问题值得担忧,包括行业整合、可保险性及可靠性等。
        班轮运输业中三大成本分别是资本成本、营运成本和航次成本。船舶的大小不同,这三类成本所占的比重和作用也不同。
        资本成本。可获得的信息表明,当集装箱船的规模超过16000TEU时,每一单位资本成本的节约实际上并不是以线性的方式增加,而是以线性的方式减少。这一减少的范例似乎在否定先前的担忧,以前人们还担心随着船舶的规模增大,可能会因为要求维持较高的营运航速而需要第二台主机,从而导致资本成本成倍的增加。因此,公平地说,从规模经济的角度来看,“慢速航行”的新做法进一步打开了探索资本成本节约途径的大门。据估计,19000TEU的集装箱船满载时每单位TEU舱位会节省大约59美元。更现实一点的情况是利用率达到85%,相较于之前15000TEU的船舶,大船每单位TEU舱位每年能节省69美元。如果考虑到融资成本,因为利息的节省,大约可以增加7.35美元的成本节约。
        营运成本。就每年每单位TEU舱位的营运成本来说,船舶规模从15000TEU升级到19000TEU时,估计每单位TEU舱位每年能节省大约50美元(假设舱位利用率为85%)。
        航次成本。航次成本是规模经济可以降低的最大成本构成,即船舶的推进消耗。由于船舶的速度和消耗模式不同,那些已经被熟知、报道、估计的关于设计航速方面的每天燃料消耗需要一个等价的航速作为标准(比如以22节作为标准航速),目的就是为了能够对不同规模的船舶进行比较。实际上,相较于那些在不同的心态下已经交付和建造的第一代14000~16000TEU船舶而言,19000TEU船舶的单位舱位油耗更少。
        分析已经收集和估计的数据,就可以详细说明规模经济对于最近两代集装箱大船的影响。假设船舶在一个虚拟的往返航次中营运,资本成本、营运成本和与燃油消耗相关的推进力都被记录下来。在分析每单位TEU的成本节省时,现代19000TEU的确比前代15000TEU更节省,而且差距非常明显。相比于8500TEU船,每单位TEU节省的成本大约减少40~46美分。
        巨型船舶的成本节约
        最大集装箱船舶成本节省中的大部分与船舶的大小无关。与15000TEU船相比,19000TEU船产生的规模经济效应更大。但这些都普遍归因于新的设计和班轮运输业营运模式的改变。大船的结构与集装箱船的降速的出现相一致:自愿地降速以节省成本,并且避免处于运力过剩的状态。这有两个含义:第一,相较于先前以更高营运航速设计的船舶,新船在现在的低速行驶下效率更高;第二,低速行驶成为新一代船舶的固有特性,因为即使它们被要求提速也将无能为力。
        现代19000TEU集装箱船因规模经济而实现的节约主要归因于班轮运输业营运实践的改变。通过对于主机燃油平均价格在600美元的分析表明,当船舶规模从15000TEU升级到19000TEU时,因降低航速而获得的每单位TEU舱位营运成本节省可达55~63美分。
        相比于第一代15000TEU规模的船舶,19000TEU规模的现代船舶能提供显著的成本节约。但是,其中至少55%~60%的节约额来自于慢速航行的优化。如果与14000TEU规模的船舶相比,则更能精确地体现出19000TEU船舶的规模经济。
        几十年前与船舶大型化相关的成本节约是相当可观的,但是随着船舶的规模越来越大,成本节约的幅度也在降低。各种研究显示,在船舶大型化的早期,船舶规模升级到5000TEU以前,单位成本的节约主要是通过船舶容量的增大来实现的,大致每单位TEU成本节约额的一半以上来自于船舶大型化。但是超过5000TEU 容量之后,成本节约的规模就会变得越来越少。分析证实,成本节约额降低的趋势与新一代集装箱船舶的引进同步(Sys,C. et al (2008), “In Search of the Link between Ship Size and Operations”, Transportation Planning and Technology, Vol.31, No. 4, pp. 435~463)。据估计,在假设航速一定的情况下,从15000TEU规模的船舶到现在最新的19000TEU船的单位成本节约额,同先前由5000TEU船到15000TEU 船的单位成本节约额相比,只有后者的1/6~1/4。显而易见,自从新一代巨型船舶的问世以来,成本节约的幅度随着船舶规模的增大而降低。(本文作者:闫恩慧 罗丹 江南莼)
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