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特集展

最近の大型コンテナ船の技術動向

望Technical Trend of Recent Large ContainerShips
上 田 直 樹＊1

大 竹 和 彦＊1

西 村 信 一＊3

森Naoki Ueda

Shinichi Nishimura

1968 年に日本で最初のコンテナ船

箱根丸

Kazuhiko Ohtake

坂 本 利 伸＊2

Toshinobu Sakamoto

英 男＊4

Hideo Mori

を引き渡して以来，当社は常に最先端の技術を織り込んだコンテナ船を開発・建造し，技術的なリーダーシップを取ってきた．80 年代後半にそれまでの常識であったパナマックス（パナマ運河可航最大）サイズを越えるポストパナマックス船が登場してから，コンテナ輸送需要増加と運航経済性追求のために船型の大型化に拍車が掛かっており，最近では 7 000 TEUを越えるメガコンテナ船が大量に建造されている．本報では最近の大型コンテナ船の技術的特徴と大型化，環境対策，高速化とライフタイムサポートをキーワードに今後の大型コンテナ船開発における当社の取り組みについて紹介する．

1．はじめ

トについて解説する．に

2．海上コンテナ輸送の現況

コンテナ船の約 40 年の歴史はその大型化の歴史といっても過言ではない．ことに 80 年代後半にポスト近年，中国の経済発展を起爆剤としたアジア経済のパナマックス船が登場して以来，新船型が発表される

急速な発展と国際経済のグローバル化により，海上コ度に最大の記録が更新されるほど大型化は加速しておンテナ総取扱量は年 10 ％に迫る勢いで増加し続けてり，当初わずか 700 TEU（20 ft コンテナ換算個数）いる（図１）．特にコンテナ取扱量の伸びが著しい東程度であった積み個数はいまや 9 000 TEU 積みが登西基幹航路と呼ばれるアジア‐北米，アジア‐欧州の場し，10 000 TEU クラスのメガキャリアーの出現も2 航路への投入を見越して，スケールメリットを狙っまもなくとなっている．

た大型船が大量に発注されており，2004 年６月時点での 4 000 TEU 超の発注残は 240 隻に達している．

送の現況を概説し，つづく３章で最近の大型コンテナ

2003 年以降の新造船をサイズ別に見ると 7 000 TEU船の技術的特徴を船のサイズ，主機を中心に述べ，さを越える大型船への先行投資が進んでいることが分からに４章では今後の技術動向を示すキーワードである（図２）．近年の傾向として船社の多くは経営体質

る，大型化，環境対策，高速化とライフタイムサポー強化のため船舶を資産として保有せず，チャーター料

300
250

150
100

0：7 000TEU〜：6 000〜6 999TEU：5 000〜5 999TEU：4 000〜4 999TEU

6040
2050

080 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04

図１＊280数200

西＊1

100：その他：アジア：ヨーロッパ：北アメリカ隻

海上コンテン総取扱量（百万 TEU Iifts）

本報では，まず２章で伸張を続ける海上コンテナ輸

2003

増加するコンテナ輸送量

船舶･海洋事業本部船舶技術部商船計画グループ主席
技術本部長崎研究所船舶・海洋研究推進室主席

2004

2005就航年

暦

図２＊3＊4積載個数の推移

神戸造船所船舶・海洋部計画設計課長
神戸造船所船舶・海洋部計画設計課主席

2006〜

327を支払って傭船する傾向にある．実際に船を保有して船型が大型化すると，荷役時間が増えること，大量のいるのは税制面での優遇措置を背景に民間投資家から貨物集荷のために寄港地が増えることから更に速い速資金を集めているドイツ船主やギリシャ船主，国内リ力が求められるものと思われ，更なる大出力の推進機ース会社であり，先行きの明るいコンテナ輸送市場に関が必要となる．エンジンメーカーもその準備を始め巨額の資金を投資していることがその背景にある．ており，MAN-B&W 社は前述の機関のパワーアップ，両航路に投入されるであろう新造大型船の輸送能力

14 シリンダーあるいは 108 cm ボア径といった８万はこれら航路のコンテナ荷動きの伸びを上回るものとkW を超える機関を発表，Wärtsilä 社も 14 シリンダー予想され，就航中の不経済船の他航路への配船替えなを用意しており，更なる大型化への準備はできつつあど，サービス再編の動きも出てくるものと思われる．

る．
当社建造船（表２）では 2000 年に竣工したエバー

3．近年の大型コンテナ船とその特徴

グリーン社向け 6 332 TEU 型（図３）が現時点の最表１に近年の代表的な 7 000 TEU 超の大型コンテナ船の主要目を示す．

大船型である．この船型は低燃費高経済性船型を採用，主機馬力を 5 000 TEU クラスと同じレベルに抑いずれも全長は 300 m を越え，船幅 42.8 m（倉内えているが，同船主向けに現在建造中の 7 024 T E U15 列／甲板上 17 列積み），深さ 24 〜 25 m（倉内９型では更に船型改良を加え経済性を高めている．こ段積み）という船型で，甲板上は部分的に８段まで積こ数年間のうちに性能を改善できた背景には，CFD載している船もあるが，現実にはコンテナ自身の強度（Computational Fluid Dynamics）の実用化がある．

も考慮して上段は空コンテナを載せている．またポス

CFD で幅広い船型の性能を評価し，的を絞った候補

トパナマックス船では甲板上の積荷の重量を高める効船型の模型試験を実施することで，船型開発の効率果があるラッシングブリッジの装備が一般的である．

は大きく向上している（図４）．また最近では，CFD

大型船型の主要目はこれを受け入れる港湾インフラと CAD（Computer Aided Design）技術を統合して，とも密接な関係があるが，この整備もほぼでき上がっ船体形状を表現する幾つかのパラメータの最適値を自た．アウトリーチが 48 m（甲板上 18 列積みに対応可動探索する技術も実用化している．なお，当社では，能）を越えるクレーンは既に世界で 600 基規模あると過去半世紀の間に蓄積した 2 000 船型近くの模型試験言われており，更なる幅広船型を計画する際の制限条件にはならない．ただし，一部の航路ではその下を通過する橋梁の高さにより Air Draft が制限されること

表２がある．また，当面岸壁水深は大幅には増加しないたコンテナ積個数 （TEU）

め，更なる大型化は長さと幅を増加する傾向にある．

運航船社

速力は，基幹航路では一般的なウィークリーサービ
スと経済性を両立させる 25 kt 前後で設計されている．

当社建造コンテナ船の主要目
6 332

4 646

エバーグリーン社 （株）商船三井

4 648
現代商船社

隻数

541

竢

工2001〜2003

2003

2004

全長（m）

299.99294.09294.097 000 TEU 超の大型船の主機関には Wä rtsilä 社製型

幅（m）

42.80

32.22

32.22

12RTA96C または MAN-B&W 社製 12K98MC という型 深 さ（m）

24.20

21.85

21.85（m）

13.50

13.50

13.50

76 02253 82253 352

世界最大の低速ディーゼル機関が搭載されており，カタログによる最大馬力は共に 68 640 kW である．更に表１コンテナ積個数 （TEU）
運航船社

近年の大型コンテナ船の主要目
7 500

8 063

8 100

Hapag Lloyd 社

OOCL 社

Conti Reederei 社

2001

2003

2005

竢

工

全長（m）

320.4

323.0

334.0型

幅（m）

42.8

42.8

42.8型 深 さ（m）

24.5

24.6

24.6

吃

（m）

14.5

14.5

14.5

88 49389 000

（不明）

水

総トン数
載貨重量（t）

100 000

99 50098 500主機馬力 （kW）

68 64068 52068 640

船

25.3

25.0

25.2

速（kt）

吃

水

総トン数（t）

75 89863 16063 404主機馬力 （kW）

48 60049 41043 920

船

24.5

25.5

25.1

載貨重量速（kt）

図３

エバーグリーン社向け 6 332 TEU 型
三菱重工技報 Vol.41 No.6（2004-11）

328

が，今後とも大型化の傾向は進んでいくと考えられ形状モデル化（格子生成）

CFD 計算評

価模
試型
験る．既にデンマークのマースクライン・シーランド社は 10 000 TEU 積みを発注したとも言われている．
大型化の技術的限界としては，板厚 50 mm を超える極厚板の高張力鋼を多用するメガキャリアーの構造

船型自動変更の信頼性，直径 10 m 級の超大型のプロペラを支持する推進系など現時点で認識されている課題がいくつか

船型 CADあり，当社ではこれらのブレイクスルーに取り組んで
図４

CFD を利用した船型開発システムいる．
例えば構造信頼性に関しては，板厚の限界に関す結果をデータベースとして保有しており，CFD 計算る諸課題を解決する必要がある．6 000 〜 7 000 TEUの適用性，信頼性を確認するために，模型試験の結果クラスでは，船体の縦強度を確保するために，上甲と突き合わせることで CFD 計算の信頼性を高めなが板付近の縦通部材に板厚 60 mm 前後の降伏点（YP ：ら，新しい船型を開発している．

Yield Point）390 N/mm2 級高張力鋼が採用されてい環境負荷への配慮も近年の非常に大きなトレンドでたが，8 000 TEU 以上のメガキャリアーでは板厚 70ある．燃料油の流出事故を防止するための法規制を〜 80 mm 前後の Y P 390 N/mm 2 級高張力鋼を採用す先取りして，二重殻構造のタンクを採用する場合がる事例が出て来ている．このような極厚板では，溶接あるが，タンクの大部分を貨物倉仕切壁の部分に設置

継手靭性の安定確保と，溶接欠陥の排除や検知が容易することになるため燃料油の重心が高くなり，ことにでなくなり，かつ，板厚増加に伴い低下する母材の脆

船幅の制限のあるパナマックスクラスの場合は積み性亀裂伝播停止性能にも十分な配慮が必要となる．

個数に直接影響することになる．当社建造の（株）
商船

当社では，溶接材料メーカーと共同で２電極エレク

三井向け 4 646 TEU 型（図５）及び現代商船社向け

トロガスアーク大入熱溶接装置を開発し，厚板溶接継4 648 TEU 型（図６）では，二重底タンク配置の工夫

手の靭性安定確保と溶接欠陥排除の両者を可能にしによって影響を最小限にしている．

た．さらに，大入熱溶接対応の YP460 N/mm2 級高張

図７には２段ラッシングブリッジの実施例を示す．

力鋼を鉄鋼メーカー及び船級協会と共同開発した．こ

従来の１段ラッシングブリッジと比べ甲板上に積載可れにより大幅な板厚減が可能になり，溶接継手の靭性能なコンテナ重量増というメリットがあり，特に復原安定確保と溶接欠陥の排除及び検知が一段と容易にな性能面で比較的余裕があり甲板上の積み段数の多いポり，かつ，母材の十分な脆性亀裂伝播停止性能確保もストパナマックスクラスでは今後採用が増えるものと可能にした．これらの当社技術をメガキャリアーに適考えられる．

用することにより，極厚板化に伴う構造信頼性上の諸問題を解決することが可能である．

4．今後の技術動向のキーワード

4．2 環 境 対 策

今後のコンテナ船の技術動向について以下のキーワ
4．1

大型

一部は適用されている．例を挙げると，

化

パナマ運河を通過する航路や取扱高の比較的少ない航路を対象とする既存船型も一定量の需要がある

図５ （株）
商船三井向け 4 646 TEU 型

船からの環境汚染を防止するため IMO（国際海事機関）を中心にさまざまな規制が議論され，既にそのードに沿って概説する．

図６（1）ディーゼル機関の排気ガス中の NOx 規制（2）燃料油タンクの二重殻構造化

現代商船社向け 4 648 TEU 型

図７

２段ラッシングブリッジ実施例

329（3）水バラストの排出規制

32
次世代超高速（4）防汚塗料の錫フリー化（5）SOx 規制
その他，特定の地域・海域での CO2 排出規制（ディーゼル発電機の使用禁止）などの動きもある．京都議定書による CO 2 の総量規制を船舶に対して数量規制を

船 速（kt）

30大型化
高速化

28高速型
メガキャリアー高速化

26していく方法についても議論されており，このような国際的な取り組みを受けて，環境対策はコンテナ船で大型化

既存船型ゾーン
24
4 000

6 000もますます重要視されていくと思われる．その中でも，メガキャリアー
8 000

10 000積載数（TEU）

当社としては主機関の技術開発と省エネルギー船型を図８

今後のコンテナ船マーケット提供することに注力していきたいと考えている．
4．3

高速化

アライアンス（共同運航）によるウィークリーサー

5．まとめ

ビスが定着する中，当面現在の運航サービス全体が飛図８には大型コンテナ船のサイズと速力の分布を示躍的に高速化していく状況にはないと見られている．

しているが，今や船型はますます大型化しメガキャリ

一方，船社間の厳しい生存競争の中での戦略としてアーに移行しつつあることは既に述べたとおりであニッチマーケットを狙った差別化があり，その一案とる．当社でも既にエバーグリーン社からの 7 024 TEUして高速化サービスが考えられる．この場合，１隻あ型 10 隻の大量受注に引き続き，本年に入り（株）商船たりの初期投資額と燃料消費量が増えるが，高速化に三井からも 8 100 TEU 型４隻を受注し，設計展開中より１つのループを構成する隻数を減らすことがでである．そのコンセプトには前述のキーワードが随所きれば，コンテナ１個あたりの輸送費を通常のサービに織り込まれている．

スと同じレベルに抑えられる可能性がある．当社では新たな推進システムを持つ次世代超高速コンテナ船

本年６月に引き渡したポッド推進加勢ハイブリッド型の研究開発に着手していることは前述のとおりだが，高速フェリーの技術を生かした 30 kt 超の超高速コン

この技術の応用として，次世代超高速船と 8 000 TEUテナ船の研究開発に着手した．ポッド推進加勢方式は超のメガキャリアーの中間に位置づけられる，28 kt

主機やプロペラの製造限界を超える 10 万 kW 超の推前後の速力を持ち 6 000 TEU 程度を積載できる高速進プラントを実現でき，また副次的なメリットとして，型メガキャリアーも既存輸送サービスの質的向上を目

２つの独立した推進系を持つことによりシステムの確指した客先に対して近い将来に需要が見込まれるもの実性が増す．高速化のニーズは燃料価格の動向にも左と期待している．

右されるが，高速船分野での技術力を生かした製品開発を行っている．
4．4

ライフタイムサポート

海上コンテナ総取扱量の堅調な増加を背景にコンテナ船のタイトな需給バランスは今後も続くと見られている．当社はこれまで培ってきた技術に新たな技術的コンテナ船は稼働率が高く，また海陸一貫のコンテ挑戦を積み重ね，船社個々のニーズにきめ細かく応えナ輸送の一翼を担っているため，運航に支障をきたする付加価値の高いコンテナ船を提供していきたいと考トラブルは運航の遅延にとどまらず，サービス全体にえている．

副次的な影響も与えかねない．船社のみならず荷主がこうむる被害は甚大であり，就航率と定時運航の確保は船社にとって非常に重要な使命である．
建造を受け持つ当社としては信頼性の高い製品作りに加え，引き渡し後のアフターサービス体制を強化して，万一のトラブルに対する万全の体制で顧客満足度の向上に努めてきた．更に，客先の適切な保守･運航

上田直樹大竹和彦

西村信一

森英男

坂本利伸

を技術サポートし，トラブルを未然に防ぐために就航船のリモートモニタリング技術を開発するなど，ライフタイムサポートの充実に取り組んでいる．また，これらの貴重な実船データは次の船の設計に活用されている．

三菱重工技報 Vol.41 No.6（2004-11）