核动力商用货船是否是航运业未来？

随着全球减排目标的日益迫切，核能作为商用货船主要动力来源的选项再度引起关注。近期，英国劳埃德船级社「LR」、核工程企业Core Power及航运巨头马士基达成合作研究协议，共同探讨核能驱动集装箱船的可能性。值得一提的是，早在去年底，中国船舶集团旗下的江南造船（集团）就在2023年中国国际海事技术学术会暨展览会上推出了24000TEU级核动力集装箱船设计方案。种种迹象表明，国际航运业正朝着核能化方向稳步迈进。

尽管当今交通运输方式多样化，国际航运仍是全球贸易的重要支柱，跨国贸易中货物运输的80%是由大型货轮完成。因此，商用货轮能源动力转型，对于全球贸易及环境保护带来深远影响。相关数据显示，航运业所产生的二氧化碳排放量占全球总量的近 3%，这是什么概念呢？如果把船运业比做一个国家，其温室气体放量可以在世界上排到第六位。国际海事组织「International Maritime Organization ，IMO」的目标是目标是到 2050 年实现国际航运的净零排放，并计划到 2030 年大幅增加替代燃料的供应，这是个非常艰巨的任务。
核动力驱动的舰船并非新生事物，在军事领域已经得到了广泛的应用。
世界上第一艘核动力舰艇是于1955年下水的「鹦鹉螺」号潜艇。至今为止，有超过160艘船只由200多个小型核反应堆驱动，在大洋上航行。这其中大多数潜艇和航空母舰，也有少量其它类型的工作舰，比如破冰船。
从时间上看，商用船只的核动力应用实践与军事领域基本同步，只是后来的商业运营并未获得成功，才未得到进一步的发展。迄今为止，真正建造并投入使用的核动力货船仅有四艘。
第一艘装配了核动力反应堆的商船是于1962年投入使用的「NS Savannah」号，该船排水量22000吨，反应堆功率为74MWt「后于1964年升级为80MWt」，可以提供16.4MW的电力。「NS Savannah」号的出现更多的在于它的示范作用，由于运营成本高昂、设计不合理，放射性核废料排放等诸多原因，仅运营八年便退役。

另一艘核动力商货船是由德国建造的Otto Hahn号，该船在10年间共航行126次，航行里程达到65万海里，其间没有出过任何技术故障，但由于运营成本太高，在1982年不得不改为柴油发动机驱动。

由日本建造的Mutsu号是第三艘核动力商用货船，排水量8000吨，反应堆功率36 MWt，可以为螺旋桨提8MW的电力。Mutsu号在1968年下水，1972年具备海试条件，因受到当地居民反对，直到1974年才进行第一次海试，但海试过程中发生核泄漏，最终导致该项目搁置。

最后一艘是前苏联建造的NS Sevmorput号，是唯一的现役核动力商用集装箱船，它于1988年投入使用，排水量61900吨，长260米，装备了大型破冰船才使用的KLT-40 反应堆，功率为135MWt，可以提供32.5MW的电力，原来计划在2014年退役。

与传统动力驱动的商用货船相比，采用核动力技术所带来的好处是显而易见的。
最主要的当然是可以实现净零排放。核动力船在运行过程中几乎不排放温室气体和空气污染物，比传统化石燃料动力船更加环保清洁，即使与甲烷、甲醇、氨等环保燃料相比也具有一定的优势。
再者是核动力可以为商用货船提供强劲且持久的动力，可以连续运行10～20年而无需补充燃料。这带来许多优势：一个是，核动船无需携带大量燃料，这可以提高货船的运载能力和空间利用率；二是，与传统商用货船相比，核动力商船受燃料价格波动影响相对较小；三是，由于不需要频繁补充燃料，核动力船可以减少停靠港口的补给资数和时间，有助于提高运转效率。四是，由于动力充足，在运行过程中，核动力船无须为节省燃料而降低航速，从而提升货物的运输速度。以上这些特点，将可能对海运运价、运营模式等航运业的关键要素产生深远的影响。
虽然有着诸多优点，但一些难以逾越的瓶颈却限制了核动力商船的发展，主要集中在经济性和安全性方面。
目前核动力商船的成本仍明显高于传统货船，特别是前期建设成本比较高。有资料测算显示，核动力集装箱船的建造总投资是普通燃油集装箱船的约2.7倍，建造成本占全周期总成本的60%。对于任何一家航运企业来说，更低的运输成本往往代表着更强的市场竞争力和更加丰厚的利润。集装箱的出现、海运船舶大型化趋势等根本上都是经济驱动的结果，核动力商船的发展当然也无法脱离这一规律。值得期待的是，新的技术有望解决这一情况。正在研发中第四代熔盐反应堆被视为一种比较有应用前景的解决方案，熔盐反应堆是核裂变反应堆的一种，这种反应堆的主冷却剂和核燃料并不是固体，而是熔盐混合物。这有助于缩小反应堆的体积，并且效率和安全性也更高。
核动力商船的安全管理必然一个是涉及多维度、多层次的复杂系统，比较关键的几点包括：一、法律监管问题。包括如何建立行之有效并具有约束力的法律管理条例，特别是事故责任划分及对核废料的处理和进出口监管；二、核能航运环保地位的评估认证。当前核动力技术仍未被正式列入相关法律法规的「零排放」技术类型名单中，有待于正式的科学评估以确认其对温室气体排放的效率和作用；三是、核动力商船运营过程中的现实问题，比如人员培训、事故应急处置、船舶的维修及回收、公众接纳等等；四、核动力商船保险业务的开展问题。
总而言之，尽管面临者诸多艰巨的挑战，在航运业绿色化发展的进程中，核运力运输无疑是一个有竞争力的选择，我们应该期待的它的未来。