中遠散貨運輸（集團）有限公司 賴祿元大連海事大學交通運輸規(guī)劃與管理學院 鄭 滿

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經(jīng)濟航速
——提高航次效益的有效途徑

中遠散貨運輸（集團）有限公司 賴祿元
大連海事大學交通運輸規(guī)劃與管理學院 鄭 滿

摘要：干散貨市場持續(xù)低迷，如何最大程度地節(jié)省航次經(jīng)營成本成為經(jīng)營者當前最為迫切的課題。從分析干散貨船舶航次經(jīng)營成本的構成入手，明確燃油費用占航次成本比例最高，提出采用經(jīng)濟航速航行能夠非常有效地節(jié)省燃油費用，實現(xiàn)航次效益最大化的觀點。以好望角型船舶為例進行實證分析，并對使用經(jīng)濟航速航行的注意事項進行簡單介紹。

關鍵詞：干散貨市場；經(jīng)濟航速；航次經(jīng)營成本；影響因素；注意事項

一、概述

始于2008年的金融危機席卷全球，反映航運市場的BDI指數(shù)持續(xù)走低，尤其是從2011年至今，干散貨運輸市場平均期租水平長期低于船舶固定成本，僅有幾次短時間反彈處于固定成本之上，進入2016年更是跌跌不休，屢創(chuàng)新低。當前世界經(jīng)濟復蘇疲弱，分化勢頭明顯，風險威脅緊迫，特別是對干散貨海運需求的主要國家和地區(qū)，如歐洲、日本、中國以及其他新興市場國家的經(jīng)濟發(fā)展都遇到多重困難和挑戰(zhàn)，全球經(jīng)濟增長前景下行風險增加。這將導致航運市場運力供過于求，運價低迷的情況短期內難以得到改善，并且會持續(xù)存在。因此，通過閑置船舶、降低航速、控制港口使費等方式來節(jié)省航次經(jīng)營成本，是各航運公司提升航次效益、減少虧損的重要和有效措施。而通過采用經(jīng)濟航速、降低燃油消耗是降低航次經(jīng)營成本的一項最關鍵、最有效的措施。

表1 正常營運航速下燃油費用占航次變動成本的比例

航次變動成本是指發(fā)生總額隨著運量、發(fā)貨港、組織方式等因素變動而變動的成本，主要包括燃油費用、港口使費及運河費用，以及掃艙費、氣導費、額外保險費等航次其他費用。在運價已確定的情況下，航次變動成本的控制將直接決定整個航次期租水平的高低。以好望角型船舶典型航線為例（見表1），從中可以看出，燃油費用所占航次成本的比例是最大的，即使當燃油價格處于150美元/t 的較低位置，在航程最短的西澳—青島航線上，燃油費用占航次變動成本的比例仍然高達42.3%。同時，我們也能發(fā)現(xiàn)，燃油費用隨著航程的增加而增加，隨著油價的升高而增加。因此，燃油費用的控制是降低航次變動成本、提升航次效益的關鍵，尤其是在航線距離較長、油價較高的情況下。而通過使用經(jīng)濟航速航行，則能夠非常有效地降低航次油消耗量，進而降低燃油費用。

二、經(jīng)濟航速

理論上，船舶航速主要有三種：以快速性為主的船舶設計航速；以節(jié)油為目的的經(jīng)濟航速，又稱絕對經(jīng)濟航速；以獲得最大盈利為目的的經(jīng)濟航速，亦稱最佳盈利航速或相對經(jīng)濟航速。

1. 絕對經(jīng)濟航速

通常，將單位運輸距離油耗量最小的航速稱為絕對經(jīng)濟航速，即是指船舶航行相同里程，在不考慮船期成本的前提下，耗油量最少的航行速度。［1］絕對經(jīng)濟航速只考慮含有數(shù)量的絕對最小值，航速的確定主要取決于船舶技術狀況，而不考慮機會成本，即忽視市場水平的高低、盈利期望以及油價和市場水平的相對關系。因此，絕對經(jīng)濟航速的局限性導致其并不能被用來指導生產經(jīng)營。

2. 相對經(jīng)濟航速

相對經(jīng)濟航速又稱最佳盈利航速，通常是指能使船舶獲得最佳盈利效果的航行速度。［2］在實際營運中，船舶不僅要降低每日營運成本，而且需要講求每日盈利水平。如果只考慮減速節(jié)省燃油費用的支出，結果會使船舶延長航次時間，可能產生機會成本，錯過市場獲利機會，影響盈利水平。如果置燃油費用上漲而不顧，始終以盡可能高的航速運載貨物，結果盈利水平不一定理想，尤其是在運價低迷而油價高企的情況下。

由此可見，相對經(jīng)濟航速是一個相對復雜的概念，其在充分考慮市場水平、燃油成本、客戶需求以及下一航次成交水平預期等的基礎上，保證航次經(jīng)營效益最大化。相對經(jīng)濟航速不是一個固定值，而是一個動態(tài)的概念，受市場和成本等多重因素影響，需由船舶經(jīng)營者根據(jù)實際航次情況和運費市場統(tǒng)籌計算后選定，在不同的航次之間，不同的航線之間，甚至航次運行中，都需要對相對經(jīng)濟航速進行相應的調整。為避免誤解，文章標題以及之后所稱的“經(jīng)濟航速”均指“相對經(jīng)濟航速”。

因此，船舶經(jīng)營者需要結合貨物運價水平、燃油價格和其他船舶成本等計算并采用最佳盈利航速，在運價高而油價相對較低時盡量提高航速，增加年航次數(shù)量，增加運費收入；在航運市場低迷期而油價相對較高時，通過減速節(jié)油來減少成本，實現(xiàn)航次效益最大化。

3. 影響經(jīng)濟航速的因素

（1）燃油價格

從表1可以看出，對于散貨船而言，燃油費用占航次經(jīng)營成本的絕大部分，油價越高，燃油費用所占航次經(jīng)營成本的比例越高，使用經(jīng)濟航速越能顯著提高航次經(jīng)營效益；油價越低，燃油費用所占航次經(jīng)營成本的比例越低，使用經(jīng)濟航速的效果可能并不顯著。

（2）市場水平

市場水平?jīng)Q定了船舶經(jīng)營者的航次收益，市場水平越高，則收入越多，時間成本越高，使用經(jīng)濟航速的效果越差；反之，市場水平越低，則收入越低，時間成本越低，使用經(jīng)濟航速的效果越顯著。

（3）安全性

在市場長期低迷的情況下，使用經(jīng)濟航速能夠提高航次效益，但是，主機長期低負荷運行，特別是當主機長期在鼓風啟動臨界轉速以下運行時，將會造成柴油機的汽缸潤滑不良、潤滑油消耗率增加，使燃燒室部件、排氣系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)產生嚴重的燃氣污染，直接導致主機掃氣壓力下降、排煙溫度升高、掃氣箱著火、運轉性能下降，甚至不能恢復其正常負荷的運行。為此，在使用經(jīng)濟航速航行時，要根據(jù)主機的工況制定靈活機動的操縱方式和妥善的維護保養(yǎng)手段，既要達到滿意的航速又要保證主機的安全運行。［3］從實踐中看來，一般采用鼓風機臨界轉速對應的航速和油耗航行能夠獲得相對不錯的效果。

（4）氣候和洋流

氣候和洋流對經(jīng)濟航速影響不是很大，但是在不同的航線之間影響還是很顯著的。對于跨大洋航線，經(jīng)濟航速和油耗受氣候和洋流的影響較為顯著，在與正常經(jīng)營航速比較時，應該相對保守；而航程距離較短的航線，則可以根據(jù)短期氣象預報較為準確地判斷是否適合采用經(jīng)濟航速航行。

（5）市場預期

當航次接近完成或者后續(xù)航次任務已確定時，船舶經(jīng)營者應該根據(jù)下一航次市場預期或者后續(xù)航次成交水平調整經(jīng)濟航速。若處于市場下跌趨勢中或者后續(xù)航次成交水平較當前航次低時，應該繼續(xù)保持經(jīng)濟航速或者進一步降低主機轉速，以延長當前航次的航次時間；若市場處于上漲態(tài)勢或者后續(xù)航次成交水平遠高于當前航次，則應該盡快完成當前航次以享受較高的市場水平。

三、經(jīng)濟航速的選擇與判斷

經(jīng)濟航速的節(jié)油效果取決于油價和市場期租水平的變化，即對比“節(jié)省的燃油成本”與“使用經(jīng)濟航速所導致的船期損失”之間的差額。為了方便比較，將整個航次“節(jié)省的燃油成本”均分到每天，也將“使用經(jīng)濟航速的船期損失”均分到每天，最終可以推算出，每天的成本節(jié)省與船期損失都與距離無關，只需要知道航速和油耗就可以計算經(jīng)濟航速下每天節(jié)省的成本。在這里假設設計航速為SF，日油耗為BOF，油價為P，經(jīng)濟航速為SE，其日油耗為BOE，市場期租水平為TCE，則經(jīng)濟航速下每天節(jié)省的燃油成本為

FSV =（設計航速日油耗 - 經(jīng)濟航速日油耗×設計航速/經(jīng)濟航速）×油價=（BOF-BOE× SF/S E）×P（1）

經(jīng)濟航速下每天損失的船期為

TLV =（設計航速- 經(jīng)濟航速）×市場期租水平/經(jīng)濟航速=（SF- SE）×TCE/SE （2）

在油價和市場期租水平已知的情況下，若滿足FSV＞ TLV，則稱之為使用經(jīng)濟航速有正效益，可以使用經(jīng)濟航速；而對于不同的經(jīng)濟航速，則可以利用FSV與TLV之差來衡量其節(jié)油效果，差值越大則對應的經(jīng)濟航速越經(jīng)濟。

下面將以好望角型船舶壓載航程為例，基于表2中的經(jīng)濟航速/油耗，對經(jīng)濟航速的選擇和判斷進行實證分析，其中對于11.0 kn的相對經(jīng)濟航速，由于其主機轉速低于鼓風機啟動的臨界點，故又稱為超級經(jīng)濟航速。表2所列舉經(jīng)濟航速/油耗為目前市場上認可，且被實踐證實并廣泛引用。

表2 好望角型船舶經(jīng)濟航速/油耗數(shù)據(jù)

1. 經(jīng)濟航速臨界點分析

對于同一經(jīng)濟航速/油耗，若使用其每天節(jié)省的燃油成本與每天損失的船期相等的話，這時是否使用該經(jīng)濟航速/油耗則處于臨界狀態(tài)，其效果與設計航速油耗一致，可將該狀態(tài)稱為經(jīng)濟航速臨界點。根據(jù)FSV和TLV的計算邏輯，在FSV與TLV相等時即是經(jīng)濟航速臨界點，因此，可以推算出好望角型船舶經(jīng)濟航速和超級經(jīng)濟航速的臨界點如下：

經(jīng)濟航速臨界點為

超級經(jīng)濟航速臨界點為

同時，可以將式（3）和（4）直觀地用折線圖來表示，見圖1。

圖1 好望角型船不同經(jīng)濟航速下的臨界點示意圖

從圖1可以看出，當油價和期租水平的關系處于綠線右下方時，使用經(jīng)濟航速和超級經(jīng)濟航速均有正效益，能夠比使用設計航速獲得更大的航次效益；當油價和期租水平的相對關系介于藍線和綠線之間時，則使用經(jīng)濟航速有正效益，而使用超級經(jīng)濟航速沒有正效益；當油價和期租水平的相對關系處于藍線左上方時，則無論使用經(jīng)濟航速還是超級經(jīng)濟航速均沒有正效益，此時應該使用設計航速，爭取以最短的時間完成航次任務。

由以上推算結果可以得出，選擇和判斷是否使用經(jīng)濟航速的依據(jù)是：在某一臨界狀態(tài)下，如果期租水平保持不變，當實際油價高于臨界油價時使用經(jīng)濟航速有正效益，否則應該使用設計航速；如果油價保持不變，當期租水平低于臨界期租水平時使用經(jīng)濟航速有正效益，否則應該使用設計航速。

2. 不同經(jīng)濟航速之間的選擇

由于每一轉速下都對應了一組航速/油耗數(shù)據(jù)，同時每一組航速/油耗都有對應的臨界點，因此我們需要在不同的經(jīng)濟航速/油耗之間選擇出能夠使航次效益最大化的航速和油耗。

基于（1）和（2），在油價和市場水平已知的情況下，將每天的凈節(jié)油效益，即相對于設計航速，使用經(jīng)濟航速每天能夠提高的期租水平用ATCE來表示，則：

根據(jù)近期市場運行情況，我們選取過去已發(fā)生并近期可能發(fā)生的油價和期租水平組合，分別計算使用經(jīng)濟航速和超級經(jīng)濟航速下的凈節(jié)油效益，結果如表3所示。

表3 好望角型船舶經(jīng)濟航速凈節(jié)油效益對比表　　美元 ·日-1

結合表3和圖1，可以得出以下結論：當油價和期租水平相對關系處于圖1的藍線右下方時，使用超級經(jīng)濟航速的效果要比使用經(jīng)濟航速的效果好，此時應該指示船舶采用11.0 kn/26.0 t的航速/油耗航行能夠使得航次效益最大化。例如當油價處于350美元/t，而市場水平為4 000美元/日時，相對于設計航速，使用經(jīng)濟航速能夠使得航次期租水平提高2 830美元（即平均到整個航次，每天節(jié)省2 830美金的成本），而使用超級經(jīng)濟航速則能夠使得航次期租水平提高5 736美元。當油價和期租水平相對關系介于圖1中藍線和綠線之間時，則使用經(jīng)濟航速有正效益并且效果顯著，而使用超級經(jīng)濟航速沒有正效益，此時指示船舶應該使用13.0 kn/40.0 t 的航速/油耗才能夠實現(xiàn)航次效益最大化。例如當油價處于250美元/t，而市場水平為15 000美元/日時，相對于使用設計航速而言，使用經(jīng)濟航速能夠提高航次期租水平369美元，而使用超級經(jīng)濟航速的話，則會降低期租水平81美元。

四、經(jīng)濟航速航行注意事項

在一般情況下，每條船舶的主機設計正常運營轉速是最適合本船的運營轉速，若船舶使用經(jīng)濟航速航行，由于低于正常營運航速，長期使用的話，必然會對主機工況和船舶帶來負面影響。因此，在使用經(jīng)濟航速航行時，需要特別注意保持和維護主機良好的技術狀況。

由于低負荷時增壓器提供的空氣量不足，鼓風機通常會自動投入運行，尤其是當主機長時間低于50%額定負荷運行，則應將鼓風機常開。為了防止增壓器過分積污，應結合增壓器的狀況及特性加強清洗，經(jīng)常換洗壓氣端空氣濾網(wǎng)。應視情況縮短油頭的保養(yǎng)周期，清潔疏通油嘴噴孔并測量孔徑，必要時換新。低負荷運行將造成導氣閥及缸內大量結炭，運動部件磨損加重。船舶應酌情縮短吊缸、排氣閥等的檢修周期；定期檢查缸套表面、活塞頭及活塞環(huán)狀況，及時檢修或更換異常磨損的部件。主機負荷降低到60%額定功率及以下時，VIT機構失效，延遲并加長了燃燒過程，最大壓力和平均有效壓力降低，主機冒黑煙，此時應適當調整VIT齒條，加大噴油提前角。

此外，應適當提高增壓空氣、活塞冷卻液、缸套冷卻水等的溫度，以改善汽缸的熱狀態(tài)，防止低溫腐蝕；確保循環(huán)清洗裝置完好，縮短空冷器清洗周期，臟污嚴重時應考慮解體浸泡清洗，保持進出空氣壓差正常。經(jīng)常檢查排煙總管及透平進氣格柵；定期清通、沖洗廢氣鍋爐煙管；堅持每天吹灰，視情況增加吹灰次數(shù)，吹灰時盡可能提高主機轉速和吹灰介質壓力以提高吹灰效果；同時，應注意節(jié)約蒸汽，包括消除蒸汽泄漏，控制加熱艙柜的數(shù)量及溫度等。

參考文獻：

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DOI：10.16176/j.cnki.21-1284.2016.03.003