我国船用柴油机产业现状.pdf

21 特别关注 special attention 船舶动力系统由主机、传动系统和推进器组成，是船舶的核心部分，占总造船价达 20%。在动力 系统中，主机最重要，而船舶主机又以柴油机为主。经过 60 多年的建设，我国船用柴油机产业得到了 很大的发展，为造船业提供了大量动力装置，也为我国实现造船强国奠定了基础。但是，在相对发展 的背后仍然存在诸多不足，与日韩德美等国家有较大差距，与我国造船地位也不相匹配，尤其是在船 用动力系统不断创新的今天，其滞后性显而易见。 为了进一步了解我国船用柴油主机的发展现状和存在问题，探索出路，缩小与先进国家的差距， 本刊特进行深入调查，为振兴中国造船业的配套产业发挥绵薄之力。 我国船用柴油机 产业现状 本刊记者 程 杰 王建勋 祝鸿鹏 特别鸣谢：广新海事重工股份有限公司 珠海玉柴船舶动力股份有限公司 山东淄博柴油机总公司 珠海博澳游艇科技有限公司 中国长江航运集团电机厂 22 特别关注 special attention 产能与技术明显提高 10 多年来，我国船用柴油机行业随着航运业和造船业的 一时兴盛也得到了快速发展，形成了较大规模的生产体系， 技术进一步提升，特别是低、中速柴油机发展很快。2005 年 以前，我国船用低速机企业只有三家，分别是中国船舶工业 集团下属的沪东重机、大连船用柴油机和宜昌船舶柴油机， 年生产能力仅为 250 万马力。如今，不仅原有三家企业通过 内部挖潜和增建新厂实现扩能，而且涌现了一批船用低速机 生产企业（包括中外合资、外商独资），截至 2014 年，我 国船用低速机企业达 20 多家。2013 年，我国船用低速机生 产能力达到 4000 万马力，产量达 6000 台以上。与此同时， 我国为出口船和内销远洋船配套的中速机生产能力、产量也 处于快速成长阶段。除了广柴、镇江中设、安庆船柴、陕柴 重工七一一新中动力等老厂外，新建企业不断扩充，目前全 国已有 10 多家，中速柴油机的产量从 2003 年的 130 多台提 高到 2013 年的 4000 多台，年均增长率超过 50%。 通过消化吸收引进的专利技术进行国产化研制，我国船 用柴油机企业已具备了生产各型专利船用柴油机的能力，形 成了较为完善的产品型号系列。船用低速柴油主机企业生产 的主机品牌包括 man、瓦锡兰、三菱 ue，最大能生产的机 型范围大幅度增加，单机最大功率提高到 6 万多马力，填补 了大型集装箱船主机建造的空白，智能型和超大型柴油机已 成为我国船用低速机企业的主力机型。船用中速机企业生产 的品牌包括瓦锡兰、man、大发、洋马、马克等，功率范围 430 14940 千瓦，达到了国际先进水平。近年来，我国船 用柴油机企业加大产品结构调整力度，研制并批量生产大功 率、 大缸径或智能型船用低速机、 新型中速柴油机等新型产品， 类型 低速 低速 低速 低速 低速 低速 低速 低速 低速 低速 中速 中速 中速 中速 机型 7s80mc 8k90mcc 7rt-flex50 7rta72ub 7l70mc-cmk8 6k80me-c 7k90mc-c 7rt-flex68b 6rt-flex50b 8k98mc 6dk-28 6l16/24 6dkm-28 dk-20 生产企业 大连船柴 大连船柴 大连船柴 大连船柴 大连船柴 沪东重机 沪东重机 沪东重机 宜昌船柴 中船三井 陕柴 陕柴、中船设备、新中动力 安庆船柴 陕柴 表 1 实现国产化的主要机型 使我国专利船用柴油机国产化研制取得了突破性进展。 目前， 我国已实现了大型集装箱船、vlcc、vloc 船用低速柴油主 机的国产化；具备了生产世界各种智能型小缸径低速大功率 柴油机的能力；可以生产技术最先进的环保、智能型船用低 速柴油主机。 调查过程中，一些船用柴油机企业的实力提升也从侧面 反映了全行业的快速发展。 珠海玉柴：现有的核心产品是瓦锡兰rt-flex系列、w-x 系列以及最新的 df 大功率低速双燃料发动机。现阶段，公司 引进、消化和吸收瓦锡兰二冲程的专利技术，并在专利技术 上进行订单化设计，对重要零部件进行国产化研究，目前实 现了大型机座、机架的自制和气缸体的自主加工，多项自主 开发的新型焊接工艺、机加工工艺，以及整机的装配调试工 艺已经申请为发明专利。公司的客户以江苏、浙江、福建沿 海民营造船市场为主，拟向全国民营造船市场和越南等东南 亚市场拓展， 同时面向城市备用电站配套市场还有海外客户。 山东淄博：公司涉及动力的核心产品：z6150、z170、 v170、210、l250 等系列，其技术来源于引进国际领先技术 和国内柴油机设计领先单位联合研究开发， 用户有中国远洋、 中国海运、中外运、长航、越南撤侨船舶“五指山”号等。 规模、技术、配套亟待提升 调查过程中，许多船用柴油机生产企业普遍认为，我国 船舶动力系统主要是柴油机驱动装置，当前在世界上属于中 下游水平，处于引进专利生产制造阶段。概括地说，我国船 用柴油机产业还存在以下一系列的问题。 布局不平衡，规模化程度低 虽然我国实现了长三角、环渤海、珠三角三大造船基地 均建成了与造船业发展相协调的船用柴油机生产企业，如长 三角有沪东重工、 中船三井、 中基日造等， 环渤海有大连船柴、 青岛菱重、山东淄柴等，珠三角有广柴、广州番禺、珠海玉 柴等， 但是布局仍然有失平衡， 如主要密集在东部沿海地区， 这从表 2 也可以看出。另外，我国船用低速机产业规模小， 企业数量多，产业组织结构分散，产业集中度低。目前我国 具有 4000 万马力的低速机实际生产能力，由 10 多家企业构 成，而最大生产能力的也只有 500 万马力 / 年。相比之下， 韩国现代重工、斗山发动机、stx 发动机三家企业的低速机 生产能力均在1000万马力以上，三家总和超过5000万马力。 船用低速机产业具有典型的规模经济特性，我国船用低速机 产业规模小、集中度低，造成规模经济难以实现，企业生产 成本高，价格低位，盈利空间很小。这也是许多船用柴油机 制造企业经济效益不好的原因之一。 23 特别关注 special attention 企业 中船三井 南车资阳 大连船柴 熔安动力 河南柴油机 沪东重工 陕西柴油机 新中动力 潍柴重工 宜昌船柴 洋普重机 中船设备 中基日造 青岛齐耀 广州柴油机 珠海玉柴 淄博柴油机 类型 低速 中速 低速 低速 高速 中、低速 中、高速 中速 中速 低速 低速 中、低 低 中、低速 中速 低速 低速 马力 / 年 300 万 250 万 300 万 500 万 300 万 200 万 350 万 200 万 300 万 200 万 500 万 200 万 300 万 350 万 300 万 300 万 200 万 所属地区 上海 四川 辽宁 安徽 河南 上海 陕西 上海 山东 湖北 浙江 江苏 浙江 山东 广东 广东 山东 表 2 我国主要船用柴油机企业 自主研发能力低，高速主机企业少 目前， 我国船用柴油机自主创新或开发少， 自主品牌少， 低速机基本上是专利许可证生产，中速机主要以 man 和瓦 锡兰品牌为主。低、中、高速柴油机中，我们国家的高速机 已经有了自主品牌，发展已经比较成熟，应该说发展最后又 最薄弱的是低速机，12 家低速柴油机厂几乎是引进专利生产 曼恩、瓦锡兰、三菱系列机型，在设计理念、设计水平、制 造工艺、 热处理工艺、 材料等方面和先进国家都有很大差距。 同时，我国中速机企业也基本是引进专利技术生产的外国品 牌产品，虽已拥有几个系列的自主品牌中速机，但其技术水 平与国际先进水平尚存较大差距，尚未打进国际，只能用于 内河船和沿海船配套。总的来说，我国中、低速机已实现国 产化的机型也就10多个， 而且中、 低速比例失衡 （表1数据） 。 自主研发能力弱，使得我国船用柴油机产业发展受制于国外 企业， 我国船用柴油机产业的长远发展受到严重的瓶颈约束。 另外，从表 2 来看，我国高速柴油机企业发展非常缓慢，仅 有陕柴和河南柴油机两家，这对内河航运船等使用高速柴油 主机的船舶制造无疑是一个短板。据统计，我国船舶用低速 柴油机和中速柴油机作为动力主机的达 90% 以上。 二轮配套不完善，零部件进口率高 我国虽然已经解决了机座、机架、油嘴油泵总成、增压 器等核心部位的国产化，但高端二轮配套产品仍需进口，包 括电控部分、轴瓦、气缸盖、气缸套、传动链条、活塞环、 喷油泵、中间体、喷油器等关键零部件。目前，我国主流船 用低速机企业二轮配套本土化率仅为 60% 左右。新建船用低 速机厂零部件进口比例更高，有些企业的零部件甚至全部依 赖进口，企业自身只对进口零部件进行总装生产。中速机二 轮配套中，低水平的零部件企业重复生产，控制系统等高技 术含量的零部件不具备生产能力， 完全依赖进口。 对于活塞、 连杆、曲轴、凸轮轴、增压器等技术含量较高的关键部件， 由于许多企业生产能力不足，专业化水平低，生产质量不能 满足要求，相当一部分仍要依赖进口。船用柴油机二轮体系 不完善，进口零部件比例高，大大增加了船用柴油机企业的 生产成本。 船用柴油机发展趋势 随着船舶节能减排和绿色环保的倡导，船用动力系统的 革新势在必然。这正如珠海玉柴有关人士所说那样：节能、 环保、能源综合利用是发展趋势，双燃料动力、混合动力推 进系统的研发和制造已经成为船舶动力系统的主发展趋势。 由此可见，船用柴油机的推陈出新正是首当其冲。从近年来 的发展情况看，船用柴油机产业有如下的发展趋势。 1、大功率单机市场前景大 从市场需求看，由于大型船舶发展快，船用柴油主机的 单机功率逐年提高，目前低速机单机功率超过 75 000 千瓦， 中速机超过 26 500 千瓦，而高速机超过 6500 千瓦。从各主 要柴油机公司的市场占有率看， 低速机的格局一直没有改变， 总功率前 3 位依次是 man b&w、wartsilanew sulzer 和 日本三菱重工。它们的产量之和占全球市场的 85以上。中 速机的情况每年虽有些波动，但 man b&w、wartsila-new sulzer、mark、pielstick 以及日本大发一直是前五强，产量占 中速机产量的 80以上。 2、技术趋向节能化和智能化 由于船舶日趋大型化、巨型化与自动化以及对船舶主机 的经济性、可靠性的要求日益提高，大功率低速柴油机趋向 于采用电子调速器系统、电控燃油喷射系统、高压共轨燃油 喷射系统、智能化电子控制系统，进一步提高低速柴油机的 可靠性，改善低负荷性能，降低油耗，控制 nox 排放。中 24 特别关注 special attention 速柴油机的趋势特点是模块化、人性化、经济、环保，其科 技创新的主题是智能化。欧洲 man b&w 和 wartsila-new sulzer 公司走在了这方面的最前沿。 3、 产品趋向可靠性、经济性、环保性、适应性 船用柴油机除了追求机型可靠性和经济性以外，随着各 国环境政策对柴油机的排放限制日趋严厉，如何通过创新来 减少 nox、sox 等有害排放物，已经是未来船用柴油机的最 主要特点。目前，各船用柴油机厂商正在致力于开发具有连 续服役可靠、高度强化、废气排放低、综合经济性好等优点 的新型柴油机。 迎接挑战，加快发展 柴油机动力系统作为当今船舶的主要动力系统，其主导 地位在未来很长一段时间内仍将存在，但随着 lng 动力船的 出现，其面临的形势也就更严峻了，在我国尤其如此。怎样 才能做大做强船用柴油机产业， 并逐步实现升级更新？对此， 记者收集了大量的建议和看法，归纳起来，主要有： 1、加大船用柴油机产业发展投入，平衡布局，发展高速 机。加大国家资金投入，优先发展船舶配套产业链，培育专 业化的船舶柴油机制造基地， 提高国产化率， 降低制造成本， 增强船用大功率柴油机竞争力，提高船用柴油机及配套产品 的制造水平。同时，采取实施低息贷款等方式促进企业对船 用柴油机制造的主要工艺装备进行升级换代。此外，要促进 中西部船用柴油机生产企业的发展，推进船用高速柴油机的 研发和生产，使三大类主机平衡发展。 2、加强二轮配套，优化专业协作。通过船用柴油机生产 企业及配套企业间的资产重组兼并，使资本得到集中，以实 现产业规模化和规模经济。 要加强联合协作， 实行专业化分工， 提高专业化配套的技术能力， 并同步发展相关配套技术产品， 扩散零部件生产。另外，多途径吸引国外船用柴油机生产企 业及配套企业与国内企业合资建厂， 提高专业生产技术水平。 3、加强关键零部件研发，突破生产制造的瓶颈。应加强 曲轴、机体和气缸盖等铸件的开发研制，加强工艺装备和检 测设备的投入，促使部分配套实现自主创新。同时，投资发 展国际市场急需的零部件生产， 利用价格优势进入国际市场， 促进整体生产能力。 4、应对低迷船市，适时调整船用柴油机发展策略。由于 航运业萧条，船市低迷，造船能力过剩，船用柴油机市场供 大于求，对此必须积极开拓国际市场。从国际情况看，中速 机有较大市场空间，应重点关注船用大功率中速机，提升二 级配套能力。 5、推动自主品牌的研发创新。由专业船用柴油机研究机 构牵头，联合国内有关船用柴油机企业、专业配套件厂及高 等院校等，研发具有自主知识产权技术指标先进的船用柴油 机， 并在关键配件上实现自主创新， 并在此基础上开展系列化， 改变目前我国船用中速机市场由引进机占主导地位的局面。 与此同时，要加强对引进许可证生产的船用