前段時間,韓國大宇造船海洋工程(DSME)在世界上首次將高錳鋼用于LNG動力超大型油輪(VLCC)的燃料箱建造,并且開發(fā)出從鋼材預(yù)處理到焊接成型的燃料箱制造技術(shù)。此前,僅有現(xiàn)代尾浦造船2018年交付的50000載重噸散貨船C型LNG燃料箱采用高錳鋼,容積為500m3。此外,德國赫伯羅特2020年訂造了6艘LNG動力23500TEU超大型集裝箱船,其18000m3B型LNG燃料箱同樣采用高錳鋼,每艘船可節(jié)約成本200萬至300萬美元,首船將于2023年交付,屆時將成為全球首艘使用高錳鋼LNG燃料儲罐的超大型集裝箱船。
低溫高錳鋼LNG燃料箱
這意味著韓國在船舶制造業(yè)上做出了巨大的創(chuàng)新,并增加了自身實力。這一技術(shù)中國尚未掌握,在這一方面,韓國再一次與中國拉開了差距。
一, 什么是高錳鋼?
高錳鋼是一種合金鋼,這種鋼材中的含錳量在10%-14%之間。高錳鋼的特殊之處在于良好的耐低溫性和耐磨強度,即使是在零下兩百度超低溫的環(huán)境下,高錳鋼也能保持穩(wěn)定。不得不說,這幾乎是制作LNG燃料儲罐的理想材料。同時高錳鋼還具有產(chǎn)量豐富,價格穩(wěn)定等優(yōu)點,所以韓國十幾年來一直在研發(fā),如何將高錳鋼應(yīng)用于LNG儲罐。
LNG全稱為liquefied natural gas,也就是液化天然氣,是全球最主要的清潔燃料和環(huán)保燃料。顧名思義,液化天然氣就是指經(jīng)過低溫壓縮之后,將天然氣氣體變?yōu)橐后w,能夠節(jié)省大量運輸空間。液化天然氣本身的特性決定了其要求極為嚴(yán)苛的運輸環(huán)境,通常都是在零下163攝氏度的超低溫環(huán)境運輸,而且只要遇到空氣就有爆炸的風(fēng)險。
大型LNG燃料儲罐作為整個LNG產(chǎn)業(yè)鏈的核心設(shè)備,自然不管是在制作工藝還是造價方面都極為嚴(yán)苛和高昂。通常,燃料儲罐的造價占船只整套動力系統(tǒng)的30%。而此前LNG燃料儲罐最為常見的鋼材是9%鎳鋼,但這一鋼材價格昂貴,制作繁瑣,而且易于受到金屬鎳價格波動的影響。
這種鎳鋼也叫殷瓦鋼,是一種鎳鐵鉻合金,在韓國的錳鋼應(yīng)用以前,這種鋼材一直是LNG船業(yè)最常見、最好用的材料。但是這種材料的專利技術(shù)一直掌握在一家法國公司手中。不管是中國還是韓國,若要用這種材料造LNG船,就要向該公司交高額專利費,而這一費用甚至占到了造船成本的5%。
韓國產(chǎn)業(yè)技術(shù)評價院研究的數(shù)據(jù)顯示,以鋁合金(第二屆新基建+鋁加工與促進鋁應(yīng)用技術(shù)研討會)為標(biāo)準(zhǔn)(100%),304不銹鋼材料單價為88%,焊接成本為33%,材料用量達(dá)到200%水平。9%鎳鋼與鋁合金相比,材料單價達(dá)到114%,焊接成本達(dá)到133%,用量達(dá)到167%的水平。兩款傳統(tǒng)產(chǎn)品與鋁合金相比,總成本高達(dá)200%的水平,經(jīng)濟性較差。而高錳鋼與鋁合金相比,材料單價僅為53%,焊接成本為9%,材料用量僅為167%,總成本僅為一半(56%)。在與9%鎳鋼相比,經(jīng)濟性高出了4倍。將極低溫用高錳鋼的價格和施工費用統(tǒng)統(tǒng)計算在內(nèi),也比現(xiàn)有的極低溫用材料便宜50%-75%,儲罐總?cè)莘e17萬立方米的LNG船建造費用可以節(jié)省200億韓元。
這次韓國獨立自主創(chuàng)新技術(shù)的突破,大大減少了該國LNG船只的造船成本。浦項制鐵預(yù)測,全球LNG動力船建造市場的規(guī)模將從2021年的20萬億韓元(約合179億美元)增至2026年的130萬億韓元(約合1164億美元)。到2030年,韓國建造的船舶中將有60%是LNG動力船。今后10年間,全球LNG船、LNG動力船、LNG加注船等相關(guān)船型的市場需求規(guī)模將超過3000艘。
韓國已建立包括鋼鐵企業(yè)、造船企業(yè)、儲罐制造商等在內(nèi)的船用高錳鋼LNG儲罐供應(yīng)鏈,將進一步提升韓國環(huán)保船舶的國際競爭力。除了加快開發(fā)高錳鋼LNG燃料箱制造技術(shù),還計劃將高錳鋼延伸至氨、氫、甲醇等環(huán)保燃料儲罐制造領(lǐng)域。
二, 中韓造船,孰優(yōu)孰劣?
作為亞洲四小龍之一,韓國一直以來都是中國的合作伙伴和競爭對手,除了我們熟知的三星等高新技術(shù)公司,韓國的造船業(yè)也一直都很發(fā)達(dá),此前基本上占了全球90%的建造LNG船只訂單。但隨著中國近幾年在各個方面的高速發(fā)展,以及創(chuàng)新技術(shù)層出不窮,以滬東中華、江南造船、大船集團為代表的造船中企崛起,逐步撼動了韓國的壟斷地位。
根據(jù)韓國網(wǎng)站消息,今年1-5月間,全球61艘LNG船舶制造訂單,39艘為韓企承擔(dān),剩余22艘都是中企攬下,占比36%,創(chuàng)下新高。這表示我國造船業(yè)已經(jīng)邁上了新臺階。
由于LNG本身的特殊性質(zhì),LNG船一直以來都是建造難度最大的商用船只之一,其專利技術(shù)一直都壟斷在上述所說的法國企業(yè)手中。但此前,我國突破了這一技術(shù),擁有了自己的獨立創(chuàng)新技術(shù),讓我國在LNG船舶制造上更進一步,增加了造船業(yè)的競爭力。
而韓國這次錳鋼技術(shù)的突破,卻又一次在這個方面超過了我國,拉開了兩國造船業(yè)的距離。但是鑒于中國是一個后起之秀,在短短幾十年的時間內(nèi),從排不上號到有一席之地,已經(jīng)是非常了不起的成就了。
實際上,除了在LNG船方面我國有所遜色,放眼整個造船業(yè),中國造船保持著世界第一的地位。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),2019年,中國造船超過了2300萬噸,預(yù)計2022年總噸位可能會突破4000萬。這一數(shù)據(jù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國,中國商船隊規(guī)模更是超過二戰(zhàn)時期的美國七倍。
這還只是民用船只的建造水平,由此可以想見,我國的軍用船只技術(shù)更是發(fā)展迅猛。如今全球都更為重視海洋的開發(fā)和開采,造船技術(shù)的領(lǐng)先意味著我國在這一方面已經(jīng)搶得了先機,海洋強國指日可待。
總結(jié):
總的來說,韓國錳鋼材料的突破是韓國造船業(yè)的一個重大突破。極大增加了韓國在LNG船只建造方面的競爭力,降低了船只建造成本,增加了建造質(zhì)量。在這一方面,韓國已經(jīng)超過了我國。
但放眼整個造船業(yè)看,我國是當(dāng)之無愧的第一。隨著造船業(yè)不斷發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新不斷突破,相信有朝一日,我們在LNG船舶制造上也能成為第一。