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我国船舶用柴油电机技术 研制取得最新突破
内容简介:今年1月,中船集团通过与瓦锡兰在瑞士合资成立的温特图尔气体与柴油机公司(WinGD),完成了对后者低速机业务的收购。
  值得一提是,“两机(航空发动机和燃气轮机)专项”也已经过高层讨论通过,正在准备实施,有些工作已经启动。此外,国家正在准备启动一个低速柴油机发展专项,目前正在论证中。“中国心”的打造依然“在路上”。
  我国自主研发的首台新一代小缸径船用低速柴油机6EX340EF和一款10000kW级大功率中速柴油机12MV390日前在第18届中国国际海事会展期间正式对外发布。
  两款产品的研制单位中国船舶工业集团公司总经理吴强告诉中国工业报记者,6EX340EF和12MV390“双机”的成功研制填补了国内空白,为“十三五”时期实施船舶动力自主化创新工程奠定了坚实的技术基础。
  外资品牌独占鳌头
  船用动力包括蒸汽机、汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等,以柴油机为主,目前以柴油机为动力的船舶占世界商船队的95%以上。近几年,以液化天然气(LNG)为燃料的双燃料发动机也在一些船型上得到了应用,并凭借其出色的绿色环保性能,被业界视为未来船舶动力的趋势。整体而言,船用动力技术主要来自曼恩(MAN)、瓦锡兰这些传统船机制造商。全球船用柴油机企业主要采用技术许可证的方式进行生产、销售,其中以MAN、瓦锡兰为代表的欧洲老牌柴油机制造商占据了大部分市场份额,2014年这两家公司在全球船用低速柴油机和船用中速柴油机市场的份额分别为99%和77%。
  有数据显示,目前韩、日、中拥有全球约八成的船用柴油机市场。主机制造商之间的激烈竞争也直接影响到了厂商所在国家的船舶工业竞争。
  以LNG运输船为例,这种与豪华邮轮并称为造船“皇冠上的明珠”的高端船型,沪东中华造船(集团)有限公司在2008年就已率先打破国外垄断,成为国际LNG运输船建造中的佼佼者。然而,在LNG运输船发动机的竞争上,我国目前仍处于劣势。据了解,全球有将近70%的LNG船使用瓦锡兰的双燃料发动机。
  韩国现代重工为了抢占市场先机,与瓦锡兰集团合资成立了瓦锡兰-现代发动机公司,专门生产50DF型双燃料发动机。“一般而言,1艘LNG船需要4台双燃料发动机,如果中国船企只能使用进口产品,而韩国船企可以自己生产的话,双方的竞争就显然不在同一个起跑线上。”有关专家介绍。
  事实上,中国船用造机企业并未放弃在船机制造领域的求索。沪东重机、大连船用柴油机公司等企业已进入世界十大造机企业行列。然而不可回避的是,我国在专利生产方面依旧存在诸多短板。我国在船舶发动机领域起步晚、底子薄,缺少先进的理论基础和实际数据的积累,而且在生产制造过程中又受制于工艺、材料等多种因素的制约,所以在研发方面存在不足,关键零部件的性能也存在较大差距。
  本土动力奋起直追 
  作为中国船舶工业集团公司(简称“中船集团”)动力板块的研发平台,中船动力研究院携两款拥有自主品牌的船用柴油机亮相第18届中国国际海事会展。其中最为关注的是,在工信部主导和支持下,历时3年打造的我国新一代赶超世界最新水平的自主品牌小缸径船用低速柴油机——6EX340EF面向全球船用市场首次发布。 
  据介绍,6EX340系列是中船动力研究院为我国江海联运和近海航运量身定制的绿色环保、经济型低速柴油机,采用了国际先进的电控及燃油共轨系统,配置了高效率、高压比增压器,同时实现了高功率输出与低燃油消耗两大核心指标,满足国际海事组织(IMO)TierII排放标准,关键指标赶超了同等规格小缸径低速柴油机国际先进技术水平。此外,产品的可制造性好,制造成本上都具有很强的竞争优势;还具备可靠性高、大修期长、维修便捷等优良品质。 
  中船动力研究院推出的另一型自主品牌10000kW级功率中速机12MV390,历时5年打造,是我国新一代赶超世界最新水平的自主品牌大功率中速柴油机,该机同样采用了国际最先进的电控及燃油共轨系统,具备适用范围广、可靠性高、大修期长和维修便捷等多种优良特性,关键指标赶超了同等缸径范围中速柴油机的国际先进技术水平。他的诞生正式开启了我国大功率中速机的自主发展之路。 
  据悉,MV390系列机型功率范围从10200kW到17000kW,完全满足1万~5万吨级近海和内河船舶推进、大型工程船舶、LNG船、大型船舶电站、大型陆用电站、核电应急柴油发电机组、海工平台、豪华邮轮等高端重大装备的动力需求。 
  业内专家介绍,6EX340EF是具有完全自主知识产权的船用“中国心”,填补了自主品牌二冲程低速柴油机动力的空白,一举改写了国产船用大功率低速柴油机落后的历史。而12MV390则填补了国内自主品牌大功率中速柴油机空白。 
  在高速发动机领域,由河柴重工自主研发的国内首台自主品牌CHD622V20CR高速大功率柴油机也在本届会展推出,该机是当今具有世界先进水平的柴油发动机,以清洁、高效能源技术为核心,单机最大功率达到3800kW,转速达1800r/min,填补了3500kW以上国内高速柴油机动力的空白,率先实现了国内高速大功率柴油机在高压共轨技术领域的研究制造等重大突破,这一“中国心”展现了中国动力产品和中国制造水平质的提升。CHD622V20CR船用高速柴油机作为主机或辅机,可广泛应用于海洋运输船、游轮、打捞船、公务船、舰船等市场。 
  模式创新寻求突破 
  由于长期依赖进口技术生产,我国船机制造企业自主品牌研发受到了影响。发动机占到船舶造价的一成左右,而中国企业在该领域的核心专利上缺乏竞争力,只能向外国企业缴纳专利费。为此,我国造机企业每年要交付数亿元的专利使用费,并且这项费用还在逐年上涨,可以看到,对于船用柴油机产业乃至整个造船业的健康发展而言,自主品牌建设迫在眉睫。
  “动力问题不解决,造船强国就是一句空话。”工业和信息化部装备工业司司长张相木对此痛心疾首。在他看来,动力问题一直是我国装备制造业的一个软肋。无论是航空领域、海洋装备领域,还是汽车、工程机械领域,动力方面基本都没有形成自主知识产权系统。 
  知耻而后勇。中船集团和中船重工集团两大央企今年以来不约而同祭出动力装备资本运作的“大手笔”,创新发展模式。专家认为,在国家实施“一带一路”战略,加快推进“中国制造2025”的背景下,如何迅速改变我国制造业“造心”能力不强、动力装备薄弱的现状已成为当务之急。两大船舶央企各自以改革为核心、以资本为纽带、以动力为先导的资源大整合,预示着我国船舶工业引领“中国制造”迈向“中国创造”的大转型时代已经来临。 
  今年1月,中船集团通过与瓦锡兰在瑞士合资成立的温特图尔气体与柴油机公司(WinGD),完成了对后者低速机业务的收购。今年10月28日,中国船舶工业集团公司与芬兰瓦锡兰集团合资成立的中船瓦锡兰发动机(上海)有限公司正式开工建设,该公司建成后将主攻大功率中速机与双燃料发动机市场。短短一年时间不到,中船集团先后通过兼并重组和合资控股两种资本运作方式,完成了动力装备领域中速机、低速机、双燃料机等高端产品的国际化布局。 
  此外,中船重工集团旗下上市公司风帆股份今年9月披露重大资产重组预案,拟注入中船重工持有的包括5家军工院所核心动力资产在内的16家公司作价144亿元的动力资产,并募集配套资金138.75亿元。根据公告,此次注入风帆股份的科研院所和企业资产主要围绕燃气动力、蒸汽动力、化学动力、民用核动力、热气机动力、全电动力和柴油机动力七大动力展开。上海市船舶与海洋工程学会理事长张圣坤教授在接受中国工业报记者采访时表示,虽然我国在船用柴油机核心攻关已取得突破,并逐步达到了国际先进水平,然而,必须正视的是,我国在气体机和双燃料发动机方面尚无自主品牌推出,在燃气轮机方面的差距也很大。国家需要确立一些“引领性”的重点项目进行攻关,不断缩小与国际先进水平的差距。
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