國王對國王!中國液化天然氣正在趕上韓國。

國王對國王!中國液化天然氣正在趕上韓國。

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第2339位——中國和韓國爭奪液化天然氣

作者:沙

稿件:顧/編輯:栗子

近來,能源行業「明星」天然氣的熱度不減,其「畸形」的液化天然氣LNG更是讓「氣短」的歐洲各國望眼欲穿。LNG的專屬「坐騎」LNG船也讓歐洲難以捉摸。

這是因為大部分LNG船都是被長期合同鎖定的項目船,留給現貨市場的船量非常少。歐洲現在很難暫時「卡住」。

真的是船到橋頭自然直(攝影:DSME)▼

國王對國王!中國液化天然氣正在趕上韓國。

最近液化天然氣船租金上漲,太平洋和大西洋的日租金飆升至10萬美元的高位。要想快速造新船,先造船很難,而且要花很長時間,一時半會兒很難交付。

LNG船成本高,技術含量高,可靠性要求高。

不是隨便說能做的就能做的(攝影:HHI)▼

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其次,LNG造船界龍頭韓國的訂單已經排到了2026年。而緊隨其後的中國,雖然也接了不少訂單,但生產力與歐洲的迫切度相比依舊遠不能及。其次,LNG造船業龍頭韓國的訂單已排到2026年。緊隨其後的中國獲得了許多訂單,但其生產率仍遠遠落後於歐洲。

從第一艘液化天然氣船「甲烷先鋒號」誕生算起,僅63年前,全球液化天然氣船的數量已經超過642艘。其中,船齡小於20年的船舶數量占比高達90%。

在過去的幾十年里,數量增加了,規模也變大了。

(攝影:arlis.org)▼

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隨著LNG市場需求的迅猛增長,LNG運輸船已成為世界能源供應鏈上不可或缺的重要運輸工具。這被譽為世界造船業「皇冠上的明珠」的運輸船,其技術壁壘究竟是什麼呢?隨著LNG市場需求的快速增長,LNG船已成為世界能源供應鏈中不可或缺的重要運輸工具。這艘被譽為世界造船業「皇冠明珠」的運輸船有哪些技術壁壘?

液化天然氣運輸船為什麼難造?

為了便於運輸,天然氣需要冷卻到-162℃左右,變成液體,儲存在液化天然氣運輸船的儲罐中,運往世界各地。但是這麼低的溫度會讓鋼材變脆,容易開裂,大大增加了造船的難度。迄今為止,液化天然氣運輸船被稱為「沉睡的氫彈」,稍有缺陷的儲罐都可能因氣體泄漏引發毀滅性爆炸。

如果這個怪物出事,後果不堪設想。

(橫屏,圖片:shutterstock)▼

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以載重8萬噸左右的泛亞為例。一旦發生事故,相當於約100萬噸TNT當量核彈能量,其危險性不可低估。因此,LNG船的液貨安全殼系統已經成為一個重要的技術門檻。

目前國際上常見的液貨圍隔系統有兩種,分別是法國GTT(Gaztransport & Technigaz)公司開發的薄膜式和挪威莫斯海事公司開發的自撐式。這兩種系統各有優缺點:

各有利弊,看主人需求了▼

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兩個系統在海運過程中都會產生少量的汽化廢氣,這可能是由於大氣環境中的熱傳遞、運輸過程中的液體晃動、儲罐冷卻或減壓造成的。滿載情況下,膜運輸船的日蒸發率約小於0.10%,而自承式運輸船約為0.15%。

膜系統因其在空之間更高效的利用率和相對較低的蒸發率而更受歡迎,占現有LNG船的81%。

降低蒸發率對工業非常重要。

(圖片:shutterstock)▼

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MK ⅲ薄膜LNG船貨艙很科幻。

(攝影:9gag.com)▼

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20世紀80年代以前,歐美壟斷了全球液化天然氣運輸船市場。隨著歐洲開始考慮勞力力成本等因素,淘汰製造業,把造船接力棒交給了亞洲。

從1980年到1990年初,日本接管了造船業務,並引進歐洲技術建造了一艘自給自足的液化天然氣船。在1993年至1994年間建造的13艘液化天然氣船中,有10艘是日本製造的。

許多著名的日本造船廠都交付過這種船型。

(橫屏,圖片:shutterstock)▼

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1994年,韓國建造了第一艘液化天然氣運輸船,開始與日本競爭。進入21世紀後,韓國憑借高性價比戰略,占據了全球70%左右的市場份額,取代日本成為亞洲造船業的頭把交椅。

韓國大宇造船承包的LNG船(圖片:一圖網)▼

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盡管亞洲已經成功建造了液化天然氣運輸船,並占據了大部分市場份額,但歐洲國家手中仍掌握著許多技術專利。因此,亞洲建造的每艘LNG船都要向歐洲專利國支付約5%的專利費。換句話說,一艘造價約2億美元的LNG船的專利費約為1000萬美元。

除了液貨安全殼系統的技術專利,用於製造LNG儲罐的因瓦(FeNi36)一度是亞洲造船國繞不過去的門檻。

這東西外表平平無奇,但應用範圍很廣。

(攝影:alloysintl.com)▼

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因瓦鋼是一種高韌性合金,含有約64%的鐵和36%的鎳,熱膨脹系數低。在正負200°c下容易變形或斷裂,這些特性決定了因瓦鋼非常適合應用於LNG運輸船、航空航天空等精密儀器設備。

法國GTT公司的膜式液貨圍隔系統需要用因瓦鋼製作儲罐的內膜,以達到保溫密封的效果。由於英蒂爾鋼鐵公司一度被法國壟斷,亞洲國家因其在造船方面的必要性而不得不忍痛為其高價買單。

如果不掌握核心技術,真的很容易卡脖子。

(GTT公司設計的儲罐內部,圖:GTT)▼

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但是,聰明勤奮的亞洲人絕不會讓英瓦鋼鐵長期成為造船路上的攔路虎。中國和韓國都盡力改變這種狀況。

韓國:創新出武林高手

造船之路充滿坎坷,韓國今天的成就不是一蹴而就的。起初,由於缺乏實際造船經驗,韓國無法贏得國際招標。為了方便進口液化天然氣,韓國決定自行建造4艘運輸船,全部由國內船廠建造。此後,韓國逐漸將造船重點從油輪轉向液化天然氣運輸船。

自己造船,自己攢錢,賺別人的錢。

(韓國現代重工造船廠地圖:Yitu.com)▼

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自韓國建造第一艘液化天然氣運輸船以來,它吸收了外國技術,並與科技創新保持同步。不僅自主研發了自動大電流惰性氣體焊機,還成功研制了世界首艘電動超大型LNG船、首艘多功能天然氣船和首艘極地自破式LNG船。

首艘極地自破液化天然氣運輸船

克里斯托弗·德·馬傑里

(圖片:shutterstock)▼

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長期的科技實力結合五大造船商(現代重工、大宇造船廠、三星重工、韓進重工、三湖重工)的建造能力,共同造就了韓國在世界LNG運輸船市場上傲人的成績。

韓國在造船領域還是有很深的積累的。

(攝影:Yitu.com)▼

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然而,南韓並沒有停止,R&D對核心系統及相關材料和設備的投資也從未停止。大宇造船聯合大學開發設計了適用於極寒條件的保溫設備和工程系統,三星重工在再氣化系統和液化系統等領域也有布局。

你得為別人的專利付錢。

還是自己技術好聞?

(再氣化工藝流程示意圖:DSME)▼

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安裝在船頭的氣化設施(攝影:DSME)▼

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今年6月,韓國宣布成功將高錳鋼應用於LNG儲罐。此前《國際散裝運輸液化氣船舶構造與設備規範》規定,只能用4種材料製造LNG儲罐:9%鎳鋼、因瓦鋼、鋁合金鋼、奧氏體不銹鋼。韓國的開創性工作不僅為LNG儲罐的建造增加了新的原料,還打破了從法國採購因瓦鋼的「魔咒」。

從技術到材料,韓國努力擺脫對外界的依賴。

(攝影:DSME)▼

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高錳鋼,全稱為高錳奧氏體低溫鋼,錳含量約為22.5%-25.5%。它耐磨、韌性強、低溫性能好,能在高衝擊載荷下安全運行。

高錳鋼強度高,塑性好,價格低。

是理想的材料▼

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高錳鋼並不是一種新型鋼材,它早已成功應用於鐵路和軍事工業,如高錳鋼鋼軌和坦克履帶。但其強度高,切割焊接困難,錳蒸氣對環境和人體有害。要將其更好地應用於LNG船的建造,必須解決這些問題。中國在這方面的研究起步比韓國晚,目前仍在進行中。

中國在材料的研究上也在迎頭趕上▼

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因為高錳鋼的經濟性是鎳鋼的三倍,而且錳在地球上很豐富,所以不容易資源短缺。因此,韓國的這一技術突破可能會增加其在造船方面的競爭力。

不得不說,韓國近年來能夠在LNG造船行業屹立不倒,其創新的科技創新和完善的產業布局確實功不可沒。

然而,隨著對液化天然氣運輸船需求的激增,韓國造船廠人滿為患。

對中國的訂單也增加了。

(圖片:shutterstock)▼

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半個多世紀以來,LNG船的建造從歐美變成了日韓。雖然韓國暫時排名世界第一,但其背後有一個不可忽視的「黑馬」選手,那就是中國。

中國:努力的黑馬選手。

1999年,基於國家能源結構調整的需求,我國也啟動了LNG運輸項目,並於2008年成功交付滬東中華建造的第一艘LNG船大鵬號。

造船業這顆「皇冠上的寶石」終於被我們摘走了。

這對中國的能源安全意義重大。

(「大鵬豪」攝影:滬東中華)▼

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2013年,中國開始研發LNG船用Intile鋼,歷時4年,最終於2017年成功獲得法國GTT公司認證。

自此,中國終於打破了法國對英蒂爾鋼鐵的壟斷,有效降低了製造成本,提高了自主建造能力。因此,寶鋼特鋼在滿足極高的生產加工要求後,成為繼法國GTT之後全球第二家因瓦鋼生產銷售公司。

打破材料壟斷

中國的LNG船建造達到了一個新的水平。

(圖片:寶武)▼

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其實除了因瓦鋼製造技術高,加工難度大,還有一個技術難題就是焊接。Intile steel可以說是鋼鐵中的貴族,厚度一般只有0.7mm左右。焊接過程中不能接觸任何水汽。如果用手摸,不到24小時整塊因瓦鋼就會生銹磨損。

這東西裝的是「沉睡的氫彈」

這個絕對不能馬虎▼

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所以一個合格的因瓦鋼焊接工人需要長期的學習和實踐,通過國外專業機構的認證。培養一名合格的英瓦鋼焊工大約需要20-30萬人民幣。同時,需要長達2年的測試才能勝任這份工作。

由於因瓦鋼像紙一樣薄,所以焊接時必須保持乾燥。焊工需要戴上專業的吸汗手套,時刻注意不要在鋼材表面滴下一滴汗水,這對焊工的耐心、細心和敬業精神都是非常高的考驗。

因瓦鋼的焊接中心要均勻穩定,不能有大針孔的漏點。

一個就是幾個小時的焊接,不愧是「大國工匠」▼

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現在我們國家不僅讓銀泰鋼國產化了,還培養了一批高級銀泰鋼焊工,這對造船來說是錦上添花。中國雖然起步比日韓晚,但發展很快。從最初引進國外技術專利,拆解國外LNG船開始,逐步攻克各種技術難關,達到今天世界級領先的製造水平。

截至今年8月,全球液化天然氣新船訂單總計111艘(去年超過86艘),其中韓國已獲得83艘訂單(占75%),中國接手28艘(占25%,而2021年中國訂單僅為14艘)。

與去年相比,今年的訂單數翻了一番,以後可能還會更多▼

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目前,除滬東中華外,江南造船廠、廣船重工和楊紫茳造船工業今年也加入了LNG船的建造。上海華東正在建造一艘儲罐容量為27萬立方米的液化天然氣運輸船。一旦建成,它將超過韓國為卡達製造的Q-MAX(26.6萬立方米),成為世界上最大的液化天然氣運輸船。

雖然起步晚,但已經在衝擊最高峰。

(圖片:滬東中華)▼

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從以上不難看出,自主科技研發和建造能力是在LNG船市場分得一杯羹的核心。

此外,與韓國相對完整的造船產業鏈相比,中國需要加強配套產業的協調發展,增強高附加值造船零部件的生產和供應能力,進而提高中國的綜合造船實力。

光造造船是不夠的,還要發展全產業鏈。

(圖片:滬東中華)▼

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歐洲能源危機和全球LNG船短缺為中國造船業提供了難得的發展機遇。未來中國能否超越韓國,取決於技術的更新迭代,生產力的配合,整個產業鏈的完善。

這場中韓造船PK賽才剛剛開始。

參考資料:

1.航海史筆記:先鋒液化天然氣船

https://www . freightwaves . com/news/maritime-history-notes-先鋒-液化天然氣-運輸船

美國托運人,2021年2月1日

2.上海石油天然氣交易中心,創紀錄!猜猜去年全球生產了多少艘LNG船訂單?

https://Finance . Sina . com . cn/money/future/roll/2022-01-15/doc-ikyakumy 0562981 . shtml新浪財經2022年1月15日

3.被稱為沉睡的氫彈,造船難度堪比航母。為什麼建造天然氣運輸船很難?

Https://new.qq.com/rain/a/20211028A04Z8W00,·Tencent.com。

4.2022年IGU世界液化天然氣報告

World LNG Report 2022

5.莫斯海事我們的歷史,https://www.mossww.com/history/

6.商會,液化天然氣運輸船收費率

https://splash247.com/LNG-carrier-rates-on-a-charge/,Splash 247.com,2022年9月14日

7.Weems & Howell,日本在全球液化天然氣行業50年歷史中的關鍵角色

https://www.lexology.com/library/detail.aspx? g = 1d 775 CB 2-c99f-4019-b142-214731 b8e 828,Lexology,2014年8月4日

8.海洋經濟,LNG船發展回顧:造船模式和船型發展

Http://china-gases.com/article/item-1557.html,燃氣網,2019 -03-12

9.LNG船建造:韓國為何能脫穎而出?

http://www . eworldship . com/html/2019/shipbuildforeign _ 0909/152609 . html

國際船舶網,2019-09-09

10.因瓦鋼https://baike.baidu.com/item/%E6% AE % B7 % E7 % 93% A6 % E9 % 92% A2/3419385

11.一篇文章帶你了解LNG船(二)

https://zhuanlan.zhihu.com/p/348907291

12.被法國長期壟斷!連美國都造不出來的Inwa鋼,中國用4年研制成功。

Https://new.qq.com/rain/a/20220204A014KF00,·Tencent.com。

13.高錳鋼大規模海洋使用有困難!

Http://jnshipyard.cssc.net.cn/cms/document/203.html, CSSC江南造船(集團)有限公司2022年1月7日

14.2022年:航運半年報,

https://www . clarksons . com/home/news-and-insights/2022/2022-shippings-半年度報告/,CLARKSONS,2022年7月7日

15.韓國造船商將第一的位置讓給了中國競爭對手,

https://www . hellenicshipping NEWS . com/Korean-shipbuilders-yield-no-1-spot-to-Chinese-competings/,希臘航運新聞,2022年9月10日

16.在許寧,液化天然氣船被劫。中韓造船市場誰能稱霸?Https://www.jiemian.com/article/8094443.html,界面新聞,2022年9月24日

17.Tencent.com,打破韓國壟斷,中國正在建造世界上最大的液化天然氣船,可容納4000萬人1月,https://new.qq.com/rain/a/20210914A0FDD000.

*本文內容由作者提供,不代表地球知識局立場。

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結束

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