本刊記者 張俊杰

當(dāng)下，在政策和市場的雙向驅(qū)動下，我國內(nèi)河船舶“油改氣”進程再提速。業(yè)內(nèi)人士預(yù)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(guī)模或高達(dá)300～600億元，加上新建船舶市場，市場總價值有望達(dá)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(chǎn)業(yè)鏈。那么，如何使這一產(chǎn)業(yè)獲得科學(xué)、快速和可持續(xù)發(fā)展，讓業(yè)界能夠共享這一“盛宴”，值得業(yè)界深思。

做大市場是關(guān)鍵

據(jù)今年召開的第三屆中國國際LNG大會上的消息，年內(nèi)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(nèi)河3萬艘船只“油改氣”的改造工作。另據(jù)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(dá)到2015年排放降低15%的目標(biāo)，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(jù)交通運輸部水運科學(xué)研究院預(yù)計，2017～2020年我國將累計新建內(nèi)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(yù)測，未來1～2年是LNG動力船市場的穩(wěn)定增長期，3～5年后將進入爆發(fā)期。

從船型上來看，我國目前已經(jīng)實現(xiàn)了拖輪、散貨船、游船、漁政船等船型的LNG改裝試驗，國內(nèi)已經(jīng)掌握了發(fā)動機改裝的成熟技術(shù)。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(jù)中石化長江燃料有限公司副總經(jīng)理李新科介紹，他們現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)河船舶“油改氣”項目的層層推進，也催生了內(nèi)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(nèi)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(lán)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(yè)，他們改裝的“蘇宿貨1260”LNG動力船已經(jīng)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(lán)色動力率先采用了能源合同管理和設(shè)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(xù)下去，隨著改裝船舶越來越多，藍(lán)色動力也將面臨很大資金壓力。與藍(lán)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(jù)該公司總經(jīng)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(dāng)前有關(guān)規(guī)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(fā)展帶來很大影響，希望有關(guān)部門能盡快同意批量改造。

記者在調(diào)查采訪過程中還了解到，業(yè)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(rèn)為，首先是管理部門要盡快出臺對LNG動力船的監(jiān)管政策；其次是要對LNG動力船配套產(chǎn)品認(rèn)證進一步深入，對哪些船配產(chǎn)品可以持證，哪些經(jīng)過檢驗就能達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)，要進一步地分析和歸類；第三是船東們都希望在國內(nèi)采購到物美價廉的符合CCS要求和認(rèn)可的產(chǎn)品。解決了這三個層面的問題，LNG動力船在我國的發(fā)展會提速。

對于業(yè)界的一些憂慮，CCS武漢規(guī)范研究所所長羅肖鋒建議，LNG動力船的應(yīng)用是發(fā)生在世界航運業(yè)持續(xù)低迷的狀態(tài)下，我們要有信心把這個市場做大。CCS在制定LNG動力船規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計，整體認(rèn)可”的一體化解決方案。如果“一體化”解決方案在運河應(yīng)用成功，可以向長江以及其他內(nèi)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(jīng)很大。如果再擴展到其他內(nèi)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(fā)動機改為雙燃料后與原柴油機相比其特性發(fā)生了一些變化：天然氣具有活化能較高、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷奶攸c，因而天然氣發(fā)動機的燃燒持續(xù)期較長，控制不好將產(chǎn)生較嚴(yán)重的后燃，甚至部分燃?xì)馕茨茉谏现裹c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(wěn)定和可靠燃燒的空燃比要求比柴油更窄，當(dāng)空燃比過高時，天然氣會發(fā)生不著火或著火不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致可燃?xì)饫速M和發(fā)動機工作異常和不穩(wěn)定；當(dāng)空燃比過低時，極端情況會發(fā)生爆燃，導(dǎo)致發(fā)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(huán)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(dǎo)致相關(guān)零部件熱負(fù)荷和潤滑狀況的變化，控制不好將對發(fā)動機的修理周期和壽命產(chǎn)生影響。

由此可以看出，發(fā)動機改造是一項有較高技術(shù)含量的工作，需要建立在大量基礎(chǔ)研究成果上，才能確保改造質(zhì)量。但從目前的改造情況看，由于沒有建立完善的市場準(zhǔn)入機制，各類企業(yè)一擁而上，改造技術(shù)不成熟，改造后系統(tǒng)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(fā)動機本身進行優(yōu)化，且氣體控制系統(tǒng)尚不成熟，所以發(fā)動機的動力特性（功率）、動態(tài)特性（調(diào)速）、排放特性（NOX、CH4）等均存在不足之處，需要引起業(yè)界注意。

中國石油集團濟柴動力總廠武漢發(fā)動機廠生產(chǎn)技術(shù)部主任趙寧告訴記者，改裝柴油發(fā)動機為雙燃料發(fā)動機，跟選擇船型有很大關(guān)系，如果船型選擇比較正確，那節(jié)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(fā)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(fā)動機，現(xiàn)正在做臺架試驗，估計不久就會推出新產(chǎn)品。對于目前船舶改造市場，他也表現(xiàn)出了一些擔(dān)憂，因為現(xiàn)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(shè)一個門檻，提高行業(yè)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，做到有序發(fā)展，否則這個市場還沒做起來就已經(jīng)亂了。

據(jù)記者調(diào)查了解，目前，以濟柴、濰柴、淄柴為代表的國內(nèi)柴油機生產(chǎn)廠家均開發(fā)出了各自的船用天然氣發(fā)動機產(chǎn)品，但多為總管進氣“預(yù)混式”發(fā)動機，雖易于直接在現(xiàn)有發(fā)動機上進行改造，且成本較低，經(jīng)濟性較好，但不能充分發(fā)揮LNG的環(huán)保效益。從長遠(yuǎn)來看，此類發(fā)動機會逐漸向“多點噴射”或微引燃方向發(fā)展。另外，需要注意的是，LNG-柴油雙燃料發(fā)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(guān)部門仍需加大科技研發(fā)力度，使船機雙燃料改造技術(shù)漸趨成熟。

據(jù)CCS武漢規(guī)范研究所規(guī)范法規(guī)部主任助理甘少煒介紹，船用天然氣發(fā)動機需要業(yè)界共同攻關(guān)。這些年，CCS對LNG動力船的主機發(fā)展做了大量的支持服務(wù)，發(fā)揮了技術(shù)引導(dǎo)作用。近期，CCS武漢規(guī)范研究所已與中船重工711所聯(lián)合申報了工信部的項目，旨在開發(fā)微引燃式雙燃料發(fā)動機。同時，針對國內(nèi)LNG動力船發(fā)動機的改裝現(xiàn)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(dǎo)我國工業(yè)界更換新產(chǎn)品，推動LNG動力船主機的發(fā)展。為此，業(yè)界應(yīng)該加緊進行聯(lián)合攻關(guān)。

船配產(chǎn)品亟待跟進

從LNG生產(chǎn)到大型運輸船舶、主接收站、小型支線船，再到當(dāng)?shù)亟邮照?、加氣船，最后再到LNG動力船，這中間存在很多環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都蘊藏著商機。那么，船舶配套行業(yè)如何從內(nèi)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(chǎn)品之一，目前國內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)，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(jù)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(jù)該公司銷售副總經(jīng)理竇衛(wèi)東介紹，LNG儲罐生產(chǎn)目前并無統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，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(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在進行設(shè)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(yè)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(rèn)證。但是，從目前國內(nèi)情況來看，僅有部分材料及成品能從供應(yīng)商處獲得CCS認(rèn)證證書，很多材料及成品在國內(nèi)找不到有CCS認(rèn)證的供應(yīng)商，目前處理方式是采用采購后請CCS到廠復(fù)驗的方法。

中央控制系統(tǒng)是LNG動力船配套的又一重要單元。據(jù)哈爾濱工程大學(xué)動力裝置電控技術(shù)研究所副所長宋恩哲介紹，他們在船用柴油機控制技術(shù)研究和控制系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，自2007年在國內(nèi)率先開展船用柴油/LNG雙燃料發(fā)動機和氣體發(fā)動機控制技術(shù)研究，現(xiàn)已突破了雙燃料發(fā)動機單點和多點燃?xì)鈬娚淇刂频年P(guān)鍵技術(shù)，成功開發(fā)了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的船用雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)，并完成實驗驗證。2014年可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，并應(yīng)用市場。相對于國產(chǎn)產(chǎn)品，國外雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)存在價格昂貴、供貨周期長、服務(wù)不及時等問題，從而影響其在國內(nèi)市場的應(yīng)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(chǎn)品，因為這種閥門不同于一般閥門，主要是用于“深冷”變化。據(jù)CCS武漢規(guī)范研究所法規(guī)部主任徐建勇介紹，在LNG動力船供氣系統(tǒng)的配件方面，特別是深冷閥件的質(zhì)量問題是關(guān)鍵。因為液化氣的儲存要在負(fù)160度以下，特別是和儲罐根部相聯(lián)的深冷閥門，它在啟動機器前是常溫狀態(tài)，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(nèi)還沒有生產(chǎn)的，主要是依靠進口。其他的配件產(chǎn)品國產(chǎn)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(nèi)基本都能夠生產(chǎn)，但需要注重控制產(chǎn)品質(zhì)量。對此，有的企業(yè)已主動申請CCS認(rèn)證，通過認(rèn)證加強他們產(chǎn)品的質(zhì)量控制。隨著能源企業(yè)加快LNG加注站點的部署和建設(shè)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺及產(chǎn)業(yè)鏈的改善，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計，LNG動力船在2015年左右將會在我國大規(guī)模投入運營，船配業(yè)也將迎來一次發(fā)展契機。誰能及早介入，開發(fā)出市場需要的產(chǎn)品，那么他就將成為市場的最大受益者。

今天，內(nèi)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(yè)而言，推進內(nèi)河LNG動力船發(fā)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(yè)界需要有放眼世界的戰(zhàn)略和行動。