查看原文
其他

这个领域,中国正在追赶韩国

地球知识局 地球知识局 2024-01-14

(⊙_⊙)

每天一篇全球人文与地理

微信公众号:地球知识局


中韩竞逐LNG


文字:Sha

校稿:朝乾 / 编辑:板栗


写在开头:

近期,我们的专业作者将在我们的“知识星球”分享不同领域的知识、个人体验、行业信息


①本期

▶主题:就业这么难,经历过很多不同赛道的人都看见了什么?

分享人:夏虫


1,我脱下长衫的第一份工作(世界前200高校硕士vs职业教育销售,我的所见所感)


2,志愿者经历(打工子弟学校支教、国际大会外语导游、给经济困难的阿根廷人志愿翻译)


3,一些实习的所见(某教育巨头企业助教、体制内一份实习后又去了某二线大厂,反差究竟多大)


4,临时决定放弃读博,找工作的趣闻(最远的单程通勤2.5小时,工资最低的那家HR以家太远的理由拒绝了我)


②本期

▶主题:我在中越边境,都看到了什么?

分享人:杔格


1,在东兴口岸附近偶然发现的中越婚介,太魔幻了


2,东兴的大清国界碑背后,到底有着什么样的领土纠纷故事?


3,除了婚介和界碑,东兴的中越口岸附近还有什么值得玩耍的地方?


4,最近(还不到2个星期的时间),中越之间又开通了一条国际性口岸通道,我们带你抢先看一看这处新口岸有什么特别之处


加入地球知识局的知识星球,长按下方二维码,登录并点击“立即加99星钻”即可付费加入,这里支付的“99钻”就是99元。加入后,在知识星球的小程序和app,都可以看到我们的付费内容。


扫描二维码,订阅我们的知识星球!


————进入正文的分割线————


中国LNG(液化天然气)运输船更厉害了!


2023全年,江南造船、扬子江船业和招商工业等多家中国造船厂相继开工生产大型LNG运输船。到今年,我国大型LNG运输船的国产化水平将从不足40%提高到70%。


2023年12月18日,国内首套LNG船用计量系统取得中国船级社的认证。这套系统用于加注LNG时,对其总能量进行计量,以保障贸易交接的精确可靠。


取得认证后,这套计量系统将应用在我国首艘、全球最大的LNG运输船“海洋石油301”上。


自从2022年欧洲天然气危机以来,LNG运输船租金水涨船高,太平洋和大西洋上单日租金一度飙升至10万美金的高点。


LNG船造价高、技术高、可靠性要求高

不是随随便便说造就能造的(图:HHI)▼


回看从第一艘LNG运输船甲烷先锋号(Methane Pioneer)诞生至今,仅65年光景,全球LNG运输船数量已超过668艘。其中,船龄小于20年的船只数量占比高达90%。


几十年过去,数量多了,体型也更大了

(图:arlis.org)▼


随着LNG市场需求的迅猛增长,LNG运输船已成为世界能源供应链上不可或缺的重要运输工具。这被誉为世界造船业“皇冠上的明珠”的运输船,其技术壁垒究竟是什么呢?

 


LNG运输船为什么难造?


为了便于运输,天然气需要冷却至约-162°C,变为液体,储存在LNG运输船的储罐中运往世界各地。然而,如此低温会让钢变脆易裂,极大增加了造船难度。至今,LNG运输船都有“沉睡氢弹”之称,稍有瑕疵的储罐都可能因气体泄漏引发毁灭性爆炸。


这庞然巨物如果发生事故,后果不堪设想

横屏,图:shutterstock)▼


以载重约8万吨的”泛亚“号为例,一旦发生事故,便相当于约100万吨TNT当量的核弹能量,其危险性不容小觑。因此,LNG运输船中的液货围护系统就成了重要的技术门槛。


目前世界上比较常见的液货围护系统有两种,分别是法国GTT(Gaztransport & Technigaz)公司研发的薄膜型、挪威Moss Maritime研发的自支撑型。两种系统各具优劣势:


各有优缺点,具体看业主需求▼


两种系统都会在海运过程中产生少量的气体自然蒸发(boil-offgas),可能是大气环境中的热量转移,运输中的液体晃动,储罐冷却或减压过程导致的。在满载条件下,薄膜型运输船每日蒸发率大概小于0.10%,而自支撑型运输船每日蒸发率为0.15%左右。


薄膜型系统以其更高效的空间利用率和相对低蒸发率而更受欢迎,在现有的LNG运输船中占比高达81%。


降低蒸发率对行业来说至关重要

图:shutterstock)▼


MKⅢ薄膜型LNG船的货舱,极具科幻感

(图:9gag.com)▼


上世纪80年代前,欧美一直垄断全球LNG运输船市场。随着欧洲开始考虑人力成本等因素而淘汰制造业,才将造船接力棒交给亚洲。


1980年至1990年初,日本接过造船生意,引进欧洲技术建造了自支撑型的LNG船。1993年至1994年期间建造的13艘LNG船中,有10艘为日本造的。


许多日本著名造船商都有此类船型的交付业绩

横屏,图:shutterstock)▼


1994年,韩国建造了其第一艘LNG运输船,开始了与日本的竞争。进入21世纪后,韩国凭借高性价比战略占据全球约7成市场份额,取代日本稳坐亚洲造船业头把交椅。


韩国大宇造船承建的LNG运输船(图:壹图网)▼


虽然,亚洲已经成功建造了LNG运输船并占据大部分市场份额,但直至今日仍有很多技术专利掌握在欧洲国家手中。因此,亚洲每建造一艘LNG运输船,都需向欧洲专利国支付约5%的专利费。也就是说,一艘耗费约2亿美金的LNG运输船,专利费就要约1000万美金。


除了液货围护系统的技术专利这一阻碍,用于制造LNG储罐的殷瓦钢(Invar,FeNi36)也曾是亚洲造船国绕不过去的一道门槛。


这玩意儿外表平平无奇,但应用面很广

(图:alloysintl.com)▼


殷瓦钢是一种含铁约64%,镍36%的热膨胀系数低的高韧性合金,能在正负200°C的条件下都不易发生变形或断裂。这些特性决定了殷瓦钢非常适合被应用到如LNG运输船和航空航天等精密仪器装备中。


法国GTT公司的薄膜型液货围护系统就需要使用殷瓦钢制作储罐内膜,以达到保温密封的效果。由于殷瓦钢曾一度被法国垄断,迫于其在造船过程中的必要性,亚洲国家只能不情愿地为其高昂价格买单。


不掌握核心科技,确实容易被人卡脖子

(GTT公司设计的储罐内部,图:GTT)▼


但是,聪明勤奋的亚洲人决不会让殷瓦钢长期成为造船路上的拦路虎,中韩两国都使尽浑身解数来改变这一局面。

 


韩国:推陈出新的武林盟主


造船之路,遍布坎坷,韩国有今日的成就,也不是一蹴而就的。起初,韩国也曾因没有实际造船经验而无法赢得国际招标。韩国政府为方便进口LNG,决定自行建造4艘运输船,并全由本国造船厂承建。此后,韩国逐渐将造船重心从油船转移到LNG运输船上。


自己造船,省钱,还能赚别人的钱

(韩国现代重工造船厂 图:壹图网)▼


从韩国建造其第一艘LNG运输船以来,吸收外国技术与坚持科技创新并驾齐驱,不仅自主研发了自动高电流金属惰性气体焊接机,还成功开发了世界上第一艘电动超大型LNG船、第一艘多功能天然气运输船和第一艘极地自破冰型LNG运输船等多种船型。


第一艘极地自破冰型LNG运输船

Christophede Margerie号

(图:shutterstock)▼


长期修炼的科技实力加上5家造船大厂的建造能力(现代重工、大宇造船厂、三星重工、韩进重工和三湖重工),共同铸就了韩国在世界LNG运输船市场的傲人成绩。


韩国在造船这个领域还是有深厚的积淀的

(图:壹图网)▼


但韩国并没有止步不前,其在核心系统和相关材料设备等领域的研发投入从未停止。大宇造船联合高校开发设计适用于极寒条件的隔热设备和工程系统,三星重工也在再气化系统和再液化系统领域均有布局。


用别人的专利是要给钱的

还是自己的技术用起来香

(再气化工艺流程示意 图:DSME)▼


安装在船首的再气化设施(图:DSME)▼


2022年6月,韩国宣布已成功将高锰钢材料应用于LNG储罐中。此前,《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》规定仅有4种材料可用于制造LNG储罐:9%镍钢、殷瓦钢、铝合金钢和奥氏体不锈钢。韩国这一创举不仅为建造LNG储罐新添原材料,也打破其从法国采购殷瓦钢的“魔咒”。


从技术到材料,韩国努力摆脱对外界的依赖

图:DSME)▼


高锰钢,全称为高锰奥氏体低温钢,锰含量约为22.5%-25.5%,其耐磨损,韧性强,低温性能好,可在高冲击负荷下安全运行。


高锰钢强度高,塑性好,价格低

是十分理想的材料▼


高锰钢不是新钢品种,早已成功应用于铁路、军工等,如高锰钢制铁轨和坦克履带。但其强度大,切割和焊接难度大,锰蒸汽对环境和人体均有害,需要解决这几个难题才能更好的应用于LNG运输船的建造中。我国在此领域的研究起步晚于韩国,还在持续进行中。


中国在材料的研究上也正在迎头赶上


由于高锰钢的经济性是镍钢的3倍,且锰在地球中储量颇丰,不易出现资源短缺,因此韩国此项技术突破或将增加其在造船领域的竞争力。


不得不说,韩国这些年之所以能在LNG造船界屹立不倒,其推陈出新的科技创新和完善的产业布局确实功不可没。


不过随着LNG船需求的激增,韩国船坞爆满

给到中国的订单也就增加了

(图:shutterstock)▼


半个多世纪以来,LNG运输船的建造由欧美过渡到日韩。虽然如今韩国暂居世界第一,但是其身后有一个不可忽视的“黑马”选手正马不停蹄地追赶,那就是中国。

 


中国:埋头苦干的黑马选手


1999年,基于国家能源结构调整需求,我国也启动了LNG运输项目,并在2008年成功交付沪东中华建造的国内首艘LNG运输船“大鹏昊”。


造船工业“皇冠上的明珠”终于被我们拿下

这对我国能源安全有着十分重大的意义

(“大鹏昊” 图:沪东中华)▼


2013年,我国开始研发LNG船用殷瓦钢,历时4年攻坚战,终于在2017年成功获得法国GTT公司认证。


自此,我国终于打破法国对殷瓦钢的垄断,有效降低制造成本,提高自主建造能力。宝钢特钢也因此在达到极高的生产加工工艺要求后,继法国GTT之后成为全球第二家殷瓦钢产销公司。


打破了材料垄断

中国的LNG船建设又迈上了一个新台阶

(图:BAOWU)▼


其实,殷瓦钢除了制作工艺高,加工难度大以外,还有一个技术性难题就是焊接。殷瓦钢可以说是钢中贵族,其厚度一般只有约0.7mm。焊接过程中不能接触任何水汽,如果用手触摸一下,不到24小时后,整片殷瓦钢就会锈穿废掉。


这东西之后装的可是“沉睡的氢弹”

这可万万不敢马虎啊▼


因此,一位合格的殷瓦钢焊接工人需要经过长时间的学习、练习,并通过国外专业机构认证。培养一位合格的殷瓦钢焊工大约要花费20-30万人民币左右,同时还要累积可能长达2年的试验才有资格上岗。


由于殷瓦钢如此娇贵又薄如纸张,焊接过程中必须保持空气干燥,焊工需要佩戴专业的吸汗手套,时刻注意不能有一滴汗珠掉落在钢面上,这对焊工的耐心、细心和专业度有着极高的考验。


殷瓦钢焊接心要平手要稳,针眼大的漏点都不能有

一焊就是数小时,不愧是“大国工匠”


而如今,我国不仅实现了殷瓦钢国产化,也培养了一批高级殷瓦钢焊工,为造船之路锦上添花。虽然我国起步晚于日韩,但发展迅猛,从最初的引进国外技术专利和拆解国外LNG运输船开始,一步步攻克层层技术难关才有了今日的世界级领先制造水平。


截至2022年8月,全球LNG新船订单共计111艘(超过前年86艘),韩国已拿到83艘的订单(占75%),中国承接28艘(占25%,2021全年我国仅有14艘订单)。


2022年较2021年订单数增长了一倍▼


目前,除了沪东中华外,江南造船厂,大船重工以及扬子江船业也陆续加入了建造LNG运输船的队伍。沪东中华更是在建舱容27万立方米的LNG运输船,一旦建成,将超过韩国为卡塔尔制造的Q-max(26.6万立方米),成为世界上最大的LNG运输船。


虽然起步晚,但已经在向最高峰发起冲击了

(图:沪东中华)▼


以上种种不难看出,想在LNG运输船市场中分一杯羹,独立自主的科技研发和建造能力是核心。


另外,与韩国相对完善的造船产业链相比,我国还需要加强配套产业协同发展,增强高附加值造船业零部件的生产和供应能力,进而提高我国综合造船实力。


光把造船造出来不够,还要发展全产业链

(图:沪东中华)▼


欧洲的能源危机和世界LNG运输船的短缺,为我国造船业提供了一个不可多得的发展机会。中国究竟是否能在未来超越韩国,还要看技术的更新迭代,生产力的配合以及全产业链的完善。


这场中韩造船PK赛,才刚刚拉开帷幕。


【快来聊天啦】

我局有海洋气象地理讨论群,欢迎感兴趣的朋友们加入!

* 如果你海洋、气象、自然地理的研究者或爱好者,可以来【微信公众号后台私信】,用一两句话介绍下自己。运营小姐姐会根据情况拉你进群哦~

* 进群请务必自我介绍一下,直接回复“进群”“读者群”之类的字样不会有机器自动回复,只会让后台的小姐姐很生气≥﹏≤

* 申请人多时请耐心排队等候回复。只要系统正常,工作人员就会逐一看到大家所有人的消息哦


上下滑动查看参考资料:

1. Maritime History Notes: Pioneering LNG carriers

https://www.freightwaves.com/news/maritime-history-notes-pioneering-LNG-carriers

American Shipper, February 1, 2021

2. 上海石油天然气交易中心,创纪录!猜一猜,去年全球总共生产了多少 LNG 运输船订单?

https://finance.sina.com.cn/money/future/roll/2022-01-15/doc-ikyakumy0562981.shtml,新浪财经,2022 年 1 月 15 日

3. 被称为沉睡的氢弹,造船难度堪比航母,天然气运输船为何难造?

https://new.qq.com/rain/a/20211028A04Z8W00,腾讯网

4. IGU World LNG report 2022

https://www.igu.org/resources/world-LNG-report-2022/

5. Moss Maritime Our History, https://www.mossww.com/history/

6. Chambers, LNG carrier rates on a charge

https://splash247.com/LNG-carrier-rates-on-a-charge/,Splash 247.com, September 14, 2022

7. Weems & Howell, Japan’s pivotal role in the global LNG industry’s 50-year history

https://www.lexology.com/library/detail.aspx?g=1d775cb2-c99f-4019-b142-214731b8e828,Lexology, August 4, 2014

8. 海运经济,球 LNG 运输船发展回顾:造船格局及船型发展篇

http://china-gases.com/article/item-1557.html,气体网,2019 -03-12

9. LNG 船建造:韩国缘何能一枝独秀

http://www.eworldship.com/html/2019/ShipbuildingAbroad_0909/152609.html

国际船舶网,2019-09-09

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

11. 一文带你了解 LNG 船(二)

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

12. 长期被法国垄断!连美国都造不出来的殷瓦钢,中国 4 年自研成功

https://new.qq.com/rain/a/20220204A014KF00,腾讯网

13. 高锰钢规模化船用有难关!

http://jnshipyard.cssc.net.cn/cms/document/203.html,CSSC 江南造船(集团)有限责任公司,2022-01-07

14. 2022:Shipping’s half year report,

https://www.clarksons.com/home/news-and-insights/2022/2022-shippings-half-year-report/, CLARKSONS, 07/07/2022

15. Korean shipbuilders yield No. 1 spot to Chinese rivals,

https://www.hellenicshippingnews.com/korean-shipbuilders-yield-no-1-spot-to-chinese-rivals/, HELLENIC SHIPPING NEWS, 10/09/2022

16. 徐宁,LNG 运输船遭疯抢,中韩谁能制霸造船市场?https://www.jiemian.com/article/8094443.html,界面新闻,2022 年 9 月 24 日

17. 腾讯网,打破韩国垄断,中国正建世界最大 LNG 船,一次可供 4000 万人 1 月生活, https://new.qq.com/rain/a/20210914A0FDD000

*本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场 

封面:shutterstock


END


扩展阅读

继续滑动看下一个

这个领域,中国正在追赶韩国

地球知识局 地球知识局
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存