在全球應(yīng)對(duì)氣候變化、加強(qiáng)海洋生態(tài)保護(hù)的共識(shí)下，航運(yùn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢(shì)。隨著IMO及歐盟監(jiān)管持續(xù)收緊：IMO 2020限硫令將SO?、CO?等廢氣濃度作為船舶排放合規(guī)依據(jù)；歐盟MRV要求船舶連續(xù)監(jiān)測(cè)CO?、CH?、N?O三種溫室氣體，并由EU ETS納入碳配額管理。為此，配置經(jīng)船級(jí)社認(rèn)證的氣體排放監(jiān)測(cè)設(shè)備已成為合規(guī)航行的剛需。

同時(shí)，船舶艙室有毒可燃?xì)怏w的檢測(cè)預(yù)警、氨/甲醇等綠色燃料的動(dòng)力升級(jí)，也對(duì)船舶氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)提出了迫切需求。

基于以上背景，本文將從船舶氣體排放監(jiān)測(cè)的核心挑戰(zhàn)出發(fā)，探討一套適配“合規(guī)減排、航行安全、燃動(dòng)升級(jí)"的一站式氣體分析解決方案，助力航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)合規(guī)、安全、低碳發(fā)展。

一、船舶行業(yè)氣體排放監(jiān)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)

1、監(jiān)管趨嚴(yán)，合規(guī)門檻抬高：IMO、歐盟 MRV等相關(guān)法規(guī)持續(xù)收緊，船舶對(duì) SO?、CO?、CH?、N?O 等多類氣體的監(jiān)測(cè)與核算要求不斷升級(jí)，船東需快速適配多維度氣體監(jiān)測(cè)需求，以推動(dòng)低碳轉(zhuǎn)型。

2、工況復(fù)雜，考驗(yàn)設(shè)備適應(yīng)性：海上高濕，高鹽，高振動(dòng)的復(fù)雜環(huán)境，加之溫度、流速大幅波動(dòng)，以及氨氣船，LNG 船等不同船型的差異化應(yīng)用需求，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的抗干擾能力和復(fù)雜工況下的性能穩(wěn)定性提出了高要求。

3、安全隱患突出，預(yù)警能力不足：船舶艙室結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易積聚有毒有害及可燃?xì)怏w，存在中毒、火災(zāi)、爆炸風(fēng)險(xiǎn)； LNG、甲醇、氨等新型燃料一旦泄漏，同樣危及船舶與人員安全。傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)判斷及低靈敏度設(shè)備難以精準(zhǔn)識(shí)別早期隱患，缺乏高效實(shí)時(shí)預(yù)警機(jī)制，易造成險(xiǎn)情處置滯后、事故風(fēng)險(xiǎn)擴(kuò)大。

4、成本偏高，運(yùn)維效率低下：進(jìn)口設(shè)備備件周期長(zhǎng)，售后響應(yīng)遲緩，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，輕則推高運(yùn)維成本，重則延誤船期，造成額外經(jīng)濟(jì)損失。

二、解決方案：四方儀器一站式船舶氣體監(jiān)測(cè)方案，全面覆蓋關(guān)鍵場(chǎng)景氣體監(jiān)測(cè)需求

作為專注于氣體成分與流量測(cè)量的儀器儀表與解決方案提供商，四方儀器憑借早期進(jìn)軍船舶排放監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，積累了深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)覆蓋多家國內(nèi)外航運(yùn)公司及造船企業(yè)。依托全棧自研傳感器技術(shù)平臺(tái)，公司構(gòu)建起涵蓋船舶廢氣排放、船舶尾氣碳排放、艙室安全及新型燃料檢測(cè)的全場(chǎng)景氣體監(jiān)測(cè)解決方案。

1、船舶廢氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）——精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)廢氣污染物，助力船舶合規(guī)運(yùn)行

依托NDIR、NDUV、TDLAS等先進(jìn)傳感器技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合船舶脫硫塔工況特點(diǎn)，四方儀器自主研發(fā)出船舶廢氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)Gasboard-9085。該系統(tǒng)可在線連續(xù)監(jiān)測(cè)排放廢氣中的SO?、CO?等多組分氣體濃度，實(shí)現(xiàn)對(duì)排放廢氣SO?/ CO?比值的精準(zhǔn)計(jì)算，并對(duì)污染物排放速率及總量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可適配船舶航行中高濕、高鹽、高振動(dòng)的嚴(yán)苛環(huán)境。產(chǎn)品已獲多國船級(jí)社認(rèn)證，測(cè)量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠，具備國際公信力，助力船舶合規(guī)運(yùn)行。

多國船級(jí)社認(rèn)證證書

關(guān)聯(lián)產(chǎn)品：超聲波流速儀，為排放速率及總量的精確計(jì)算提供關(guān)鍵流速流量數(shù)據(jù)保障。

2、船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——智慧監(jiān)測(cè)航運(yùn)溫室氣體，精確核算碳排放

船舶尾氣是航運(yùn)業(yè)溫室氣體排放的主要來源。為滿足溫室氣體精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與碳排放量精確核算需求，四方儀器聚焦關(guān)鍵溫室氣體指標(biāo)，基于全棧自研傳感技術(shù)，推出船舶尾氣碳排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成碳監(jiān)測(cè)和溫壓流模塊，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船舶尾氣中CH?、N?O及重要溫室氣體組分，并基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)碳排放精準(zhǔn)計(jì)量與動(dòng)態(tài)核算。產(chǎn)品依托已獲多國船級(jí)社認(rèn)證的成熟平臺(tái)開發(fā)，數(shù)據(jù)可靠，可滿足歐盟MRV等合規(guī)要求，并為后續(xù)參與碳交易市場(chǎng)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3、船用氣體探測(cè)器——實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燃料泄漏風(fēng)險(xiǎn)，筑牢船舶安全防線

針對(duì)船舶機(jī)艙、燃料艙室、密閉機(jī)房等核心區(qū)域，四方儀器提供高可靠性的激光/紅外氣體探測(cè)器。產(chǎn)品可對(duì)CO、H?S、NH?、CH?、CH?OH等多種有毒有害及可燃?xì)怏w泄漏進(jìn)行持續(xù)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。同時(shí)監(jiān)測(cè)O?濃度，預(yù)防缺氧或富氧引發(fā)的窒息與爆炸風(fēng)險(xiǎn)，具備即時(shí)報(bào)警功能，為船舶安全航行構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)防線。

4、船舶新型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放檢測(cè)系統(tǒng)——精準(zhǔn)檢測(cè)復(fù)雜氣體組分，護(hù)航船舶燃料革新

針對(duì)氨、甲醇等新型燃料動(dòng)力場(chǎng)景，四方儀器依托核心技術(shù)平臺(tái)，自主打造出船舶新型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)測(cè)試、產(chǎn)品性能驗(yàn)證等場(chǎng)景，能夠精準(zhǔn)測(cè)量NH?、NO?、N?O、CH?OH、HCHO等復(fù)雜組分，為清潔燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)優(yōu)化與排放控制提供數(shù)據(jù)支撐，助力發(fā)動(dòng)機(jī)性能驗(yàn)證與迭代升級(jí)，護(hù)航新型燃料船舶未來。

三、實(shí)戰(zhàn)案例——突破合規(guī)困境，賦能低碳轉(zhuǎn)型

某集裝箱航運(yùn)企業(yè)，其歐洲航線船舶長(zhǎng)期使用國外某品牌廢氣監(jiān)測(cè)設(shè)備。但該設(shè)備工況適應(yīng)性差、售后成本高且缺失CH?和N?O監(jiān)測(cè)能力，已無法滿足歐盟航線合規(guī)要求。

四方儀器為其部署了船舶廢氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可同步監(jiān)測(cè)CH?、N?O濃度及溫壓流參數(shù)。該系統(tǒng)針對(duì)船舶環(huán)境進(jìn)行了防腐、防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)行穩(wěn)定，監(jiān)測(cè)方法與性能滿足國際公約要求。

四、四方儀器榮獲航?？萍歼M(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)！

在2025年度中國航海學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)評(píng)選中，四方儀器攜手上海海事大學(xué)、上海海事局船舶能效管理中心、交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所等單位，聯(lián)合研發(fā)的“船舶能效與碳排放監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用"成果，一舉斬獲航海科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。四方儀器作為核心技術(shù)支撐方，依托全棧自研的傳感器平臺(tái)，打造船舶廢氣連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以精準(zhǔn)、穩(wěn)定、連續(xù)的監(jiān)測(cè)能力，助力航運(yùn)業(yè)綠色合規(guī)發(fā)展。

五、結(jié)語

憑借扎實(shí)的自研技術(shù)、齊全的產(chǎn)品線和實(shí)船驗(yàn)證的可靠性，四方儀器正在幫助越來越多的船東在合規(guī)、安全與成本之間找到更優(yōu)解，護(hù)航每一艘船舶的綠色航行。