千億元“盛宴”誘惑

本刊記者 張俊杰

當下，在政策和市場的雙向驅動下，我國內河船舶“油改氣”進程再提速。業內人士預計，按照目前試點船舶所要求的7年以下船齡計算，船舶“油改氣”市場規模或高達300～600億元，加上新建船舶市場，市場總價值有望達到上千億元，LNG動力船有望成為繼LNG動力車之后另一個引人注目的產業鏈。那么，如何使這一產業獲得科學、快速和可持續發展，讓業界能夠共享這一“盛宴”，值得業界深思。

做大市場是關鍵

據今年召開的第三屆中國國際LNG大會上的消息，年內LNG動力船獲政策扶持的力度有望進一步加大，從而推動對我國內河3萬艘船只“油改氣”的改造工作。另據資料顯示，全國登記在冊船舶約30萬艘，長江船舶約15萬艘，按1%的LNG降低0.5%的CO2以及燃油/LNG 摻燒比為3∶7進行推算，要達到2015年排放降低15%的目標，約43%左右的船舶，共計6.4萬余艘船舶需改造使用LNG燃料。在新建LNG動力船方面，據交通運輸部水運科學研究院預計，2017～2020年我國將累計新建內河船舶約1.2～1.4萬艘，若其中70%采用LNG燃料作為動力，大約有1萬艘新建LNG動力船。專家預測，未來1～2年是LNG動力船市場的穩定增長期，3～5年后將進入爆發期。

從船型上來看，我國目前已經實現了拖輪、散貨船、游船、漁政船等船型的LNG改裝試驗，國內已經掌握了發動機改裝的成熟技術。尤其值得一提的是，中國在LNG加注躉船方面取得了重大突破。LNG動力船加注問題不僅是我國推廣LNG船舶需要克服的難題，在世界LNG燃料推廣中都是一個亟待解決的難題。據中石化長江燃料有限公司副總經理李新科介紹，他們現正在建造的第一艘加注躉船有三大特色：一是我國首艘“油氣合一”的船型；二是對加注臂進行了改造，比現有使用的加注臂小，回旋半徑大；三是加注罐周圍改用不銹鋼板做圍堰。另外，隨著內河船舶“油改氣”項目的層層推進，也催生了內河LNG運輸船的需求。

從目前改裝和新建LNG動力船的情況來看，主要是國內大型能源公司、航運公司等在推動，很多船東的意愿并不強烈。江蘇藍色船舶動力有限公司是京杭運河上第一艘LNG動力船改裝船企業，他們改裝的“蘇宿貨1260”LNG動力船已經運營。該公司董事陳志剛向記者介紹，LNG動力船改裝面臨一些困難，最主要的是船東沒有資金去改裝，改裝一艘2000噸到3000噸的散貨船成本需40萬元左右。為了破解這一困局，藍色動力率先采用了能源合同管理和設備租賃的模式，來對運河航行的船舶進行改裝。通過由他們改裝的LNG動力船到他們的加注站去加汽而回收改裝費用。如果這樣長期持續下去，隨著改裝船舶越來越多，藍色動力也將面臨很大資金壓力。與藍色動力不同，昆侖能源長航（武漢）天然氣有限公司則遇到了另一種煩惱，據該公司總經理王瑞建說，長航集團改裝了一艘2500噸的試點散貨船，獲得成功之后，長航集團于2012年制定了“百船改造計劃”，擬對正在建造的72艘同一船型進行批量改造，但當前有關規定要一船一報，這將帶來審批時間長，間接費用高，給加快推進LNG動力船的發展帶來很大影響，希望有關部門能盡快同意批量改造。

記者在調查采訪過程中還了解到，業界對于LNG動力船改造和新建項目的安全問題，以及目前LNG動力船推動“雷聲大雨點小”的問題，都表示出了不同程度的憂慮，希望能找到一個好的解決辦法。對此，中國船級社（CCS）武漢分社營運船舶檢驗處處長余健武認為，首先是管理部門要盡快出臺對LNG動力船的監管政策；其次是要對LNG動力船配套產品認證進一步深入，對哪些船配產品可以持證，哪些經過檢驗就能達到安全標準，要進一步地分析和歸類；第三是船東們都希望在國內采購到物美價廉的符合CCS要求和認可的產品。解決了這三個層面的問題，LNG動力船在我國的發展會提速。

對于業界的一些憂慮，CCS武漢規范研究所所長羅肖鋒建議，LNG動力船的應用是發生在世界航運業持續低迷的狀態下，我們要有信心把這個市場做大。CCS在制定LNG動力船規范標準的同時，也會為市場提出解決方案。比如對運河LNG動力船的改裝我們就提出了“集成設計，整體認可”的一體化解決方案。如果“一體化”解決方案在運河應用成功，可以向長江以及其他內河推廣。

提升引擎“馬力”

LNG動力船市場,無論是改裝還是新建，船用主機絕對是主角。如果按一艘需要2臺主機和2臺輔機來計算，長江船舶約15萬艘，按43%左右的比例來進行改裝的話，這個市場已經很大。如果再擴展到其他內河船舶或漁船，這個市場將會更大。

從安全角度上來說，新造LNG動力船比較好控制，而改造船則增加了一些不安全因素。這是因為，發動機改為雙燃料后與原柴油機相比其特性發生了一些變化：天然氣具有活化能較高、火焰傳播速度慢的特點，因而天然氣發動機的燃燒持續期較長，控制不好將產生較嚴重的后燃，甚至部分燃氣未能在上止點附近燃燒和做功，會造成排氣溫度升高，熱效率較低；天然氣穩定和可靠燃燒的空燃比要求比柴油更窄，當空燃比過高時，天然氣會發生不著火或著火不穩定現象，導致可燃氣浪費和發動機工作異常和不穩定；當空燃比過低時，極端情況會發生爆燃，導致發動機異常損壞； 排氣溫度較高還會使整個受熱部件空氣冷卻環境惡化，可靠性急劇下降，甚至不能正常工作；由于天然氣不具備燃油的潤滑功能，加之會帶來燃燒室溫度的升高，會導致相關零部件熱負荷和潤滑狀況的變化，控制不好將對發動機的修理周期和壽命產生影響。

由此可以看出，發動機改造是一項有較高技術含量的工作，需要建立在大量基礎研究成果上，才能確保改造質量。但從目前的改造情況看，由于沒有建立完善的市場準入機制，各類企業一擁而上，改造技術不成熟，改造后系統安全性難以保證。例如，目前改造機多采用單點噴射方式，雖改造較為簡單，但由于未對發動機本身進行優化，且氣體控制系統尚不成熟，所以發動機的動力特性（功率）、動態特性（調速）、排放特性（NOX、CH4）等均存在不足之處，需要引起業界注意。

中國石油集團濟柴動力總廠武漢發動機廠生產技術部主任趙寧告訴記者，改裝柴油發動機為雙燃料發動機，跟選擇船型有很大關系，如果船型選擇比較正確，那節約率就高。近期我們跟中外運長航集團簽定了100艘船的框架改造合同。對于雙燃料發動機，大家都對這個市場期待很大。另外，目前我們總廠還在研制燒純天然氣的發動機，現正在做臺架試驗，估計不久就會推出新產品。對于目前船舶改造市場，他也表現出了一些擔憂，因為現在市場上在雙燃料主機改造方面存在著一些無序競爭。為此，他建議設一個門檻，提高行業的準入標準，做到有序發展，否則這個市場還沒做起來就已經亂了。

據記者調查了解，目前，以濟柴、濰柴、淄柴為代表的國內柴油機生產廠家均開發出了各自的船用天然氣發動機產品，但多為總管進氣“預混式”發動機，雖易于直接在現有發動機上進行改造，且成本較低，經濟性較好，但不能充分發揮LNG的環保效益。從長遠來看，此類發動機會逐漸向“多點噴射”或微引燃方向發展。另外，需要注意的是，LNG-柴油雙燃料發動機運作時按照一定比例同時噴射柴油和LNG，但二者的最佳比例為多少，目前尚無定論。相關部門仍需加大科技研發力度，使船機雙燃料改造技術漸趨成熟。

據CCS武漢規范研究所規范法規部主任助理甘少煒介紹，船用天然氣發動機需要業界共同攻關。這些年，CCS對LNG動力船的主機發展做了大量的支持服務，發揮了技術引導作用。近期，CCS武漢規范研究所已與中船重工711所聯合申報了工信部的項目，旨在開發微引燃式雙燃料發動機。同時，針對國內LNG動力船發動機的改裝現狀，他提出了兩點建議：第一要保障改裝主機的安全性；第二要引導我國工業界更換新產品，推動LNG動力船主機的發展。為此，業界應該加緊進行聯合攻關。

船配產品亟待跟進

從LNG生產到大型運輸船舶、主接收站、小型支線船，再到當地接收站、加氣船，最后再到LNG動力船，這中間存在很多環節，每一個環節都蘊藏著商機。那么，船舶配套行業如何從內河船舶“油改氣”的“盛宴”中分得一杯羹呢。

船用LNG儲罐是LNG動力船的主要配套產品之一，目前國內已經有多家企業研發生產，湖北荊門宏圖特種飛行器制造有限公司就是其中之—。該公司主要提供5～60立方米之間的LNG燃料罐，并可根據需要配套空溫式及水浴式氣化器及提供船舶“油改氣”的整體解決方案。據該公司銷售副總經理竇衛東介紹，LNG儲罐生產目前并無統一的設計規范和標準，燃料罐各廠家都是按CCS、中國海事局《船用液化天然氣儲罐審圖原則》及參考壓力容器行業的標準規范在進行設計。目前，對外罐體材料是否采用不銹鋼材料爭議還是比較大的，業界需要找到一個合理的方案。

在LNG燃料罐制造方面，出于安全考慮，CCS要求主要受壓元件（包括主體筒體、封頭、鍛件、管子及棒料）、安全附件（包括安全閥、緊切閥、阻火器、壓力表及液位計）和裝卸閥門都需有CCS認證。但是，從目前國內情況來看，僅有部分材料及成品能從供應商處獲得CCS認證證書，很多材料及成品在國內找不到有CCS認證的供應商，目前處理方式是采用采購后請CCS到廠復驗的方法。

中央控制系統是LNG動力船配套的又一重要單元。據哈爾濱工程大學動力裝置電控技術研究所副所長宋恩哲介紹，他們在船用柴油機控制技術研究和控制系統應用的基礎上，自2007年在國內率先開展船用柴油/LNG雙燃料發動機和氣體發動機控制技術研究，現已突破了雙燃料發動機單點和多點燃氣噴射控制的關鍵技術，成功開發了具有完全自主知識產權的船用雙燃料發動機控制系統，并完成實驗驗證。2014年可實現大批量生產，并應用市場。相對于國產產品，國外雙燃料發動機控制系統存在價格昂貴、供貨周期長、服務不及時等問題，從而影響其在國內市場的應用。

除了以上兩類大的部件之外，LNG動力船用閥門也是主要的船配產品，因為這種閥門不同于一般閥門，主要是用于“深冷”變化。據CCS武漢規范研究所法規部主任徐建勇介紹，在LNG動力船供氣系統的配件方面，特別是深冷閥件的質量問題是關鍵。因為液化氣的儲存要在負160度以下，特別是和儲罐根部相聯的深冷閥門，它在啟動機器前是常溫狀態，一旦啟動就變得非常冷，所以對材料的要求很高，目前儲罐根部的閥件國內還沒有生產的，主要是依靠進口。其他的配件產品國產化配套率還是很高的。

縱觀LNG動力船配套市場，各種配件國內基本都能夠生產，但需要注重控制產品質量。對此，有的企業已主動申請CCS認證，通過認證加強他們產品的質量控制。隨著能源企業加快LNG加注站點的部署和建設，相關標準的出臺及產業鏈的改善，業內專家預計，LNG動力船在2015年左右將會在我國大規模投入運營，船配業也將迎來一次發展契機。誰能及早介入，開發出市場需要的產品，那么他就將成為市場的最大受益者。

今天，內河LNG動力船市場“盛宴”已開啟，誰能“列席”要看他對于市場的貢獻大小來定。對于中國造船業而言，推進內河LNG動力船發展只不過是一次“熱身”，因為更大的“蛋糕”則是國際LNG動力船市場。為此，業界需要有放眼世界的戰略和行動。