http://www.kblhh.cn 2011-12-12 14:55 來源:中國工業(yè)報
12月6日,正在南非德班舉行的聯(lián)合國氣候大會進入高級別會談階段,這表示本屆大會也進入了最關(guān)鍵的階段。
聯(lián)合國秘書長潘基文說,在氣候變化面前,地球的未來已危在旦夕:多項科學(xué)數(shù)據(jù)顯示,二氧化碳排放達到歷史最高,要想實現(xiàn)在2050年之前將氣溫升高控制在2度以內(nèi)的目標(biāo),國際社會必須把溫室氣體排放量減少一半。
法規(guī)倒逼
雖然大眾對德班大會預(yù)期不高,但可以肯定的一點是,節(jié)約能源和減少排放會成為一個逐漸趨緊的緊箍咒,每個國家也將針對于此持續(xù)地提出細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)。
對于船用發(fā)動機而言,減少排放已成為推動當(dāng)今船用發(fā)動機發(fā)展的第一驅(qū)動力。
據(jù)國際海事組織(IMO)的研究報告數(shù)據(jù),到2020年,全球航運業(yè)二氧化碳排放量將達到14億噸,約占全球二氧化碳排放量的5%左右,這給船舶航運業(yè)節(jié)能減排帶來了巨大的壓力,在目前的大環(huán)境下,其他行業(yè)強烈要求全球航運業(yè)承擔(dān)起相應(yīng)的責(zé)任。
為此IMO于2009年提出了新造船的船舶能耗限制指數(shù),通過減少含碳燃油消耗,降低溫室氣體CO2的排放,并要求各成員國自愿執(zhí)行,2013年將開始強制執(zhí)行。
“這就對發(fā)動機排放提出了嚴(yán)格的要求。”中國科學(xué)院院士金東寒介紹說,按照IMO排放法規(guī)的新要求,對NOx的排放限制為:2011年起,NOx比現(xiàn)在減少2.5g/kWh;2016年起,NOx在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低80%。
此外,IMO對硫的氧化物也有排放限制。硫的氧化物的排放量取決于燃料中的硫含量。根據(jù)IMO排放法規(guī)的新要求,2012年前,S<4.5%;2012年起,S<3.5%;2020年起,S<0.5%。
當(dāng)然對PM(燃燒不完全產(chǎn)生的碳煙,常說的可吸入顆粒物)也有明顯的排放限制,以中速機為例:現(xiàn)行要求,PM<0.27g/kWh;但從2013年起,PM<0.14g/kWh;到了2016或2017年起,PM<0.04g/kWh。
在此背景下,世界各國船舶發(fā)動機廠商紛紛加大技術(shù)研發(fā)力度,不斷開發(fā)船舶發(fā)動機新技術(shù)和新產(chǎn)品,通過技術(shù)創(chuàng)新提高船用發(fā)動機節(jié)能、環(huán)保方面的性能,在改善發(fā)動機燃料高效燃燒過程、排放控制及尾氣后處理技術(shù)、新型替代燃料以及船舶動力能量綜合利用技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用等方面進行了大量的改進。
受制于人
隨著我國造船地位的上升,中國造船廠承接了大量國外訂單。但按照慣例,作為整船核心部件的發(fā)動機,都由國外船東指定采購。
黃海造船廠一工作人員也證實,該廠承接的國外造船訂單,“大都指定必須購置國外制造的發(fā)動機”。
對于這種“指定采購”,濰柴集團工作人員介紹,國內(nèi)船用發(fā)動機的制造技術(shù)并不亞于國外品牌,但往往遭遇“指定采購”這一非技術(shù)性的不正當(dāng)競爭壁壘。這不僅使得國內(nèi)發(fā)動機制造企業(yè)無法從國內(nèi)船企的大筆國外訂單中分一杯羹,國內(nèi)船企也不得不面臨高成本采購壓力和后續(xù)質(zhì)量風(fēng)險。
業(yè)內(nèi)專家告訴記者,柴油主機是民用船舶中價值最高的配套設(shè)備,主機的價格一般占總船價的10%左右。由于船用柴油機的核心技術(shù)由瓦錫蘭和MAN這兩大巨頭掌握,包括中船集團和中船重工旗下的中國柴油機生產(chǎn)廠都要向兩巨頭購買專利,以獲得授權(quán)生產(chǎn)的資格。
記者了解到,對于按國外許可證技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)動機需要由許可證出讓方提供技術(shù)升級(目前占遠洋船舶的90%)。
技術(shù)升級還可以從許可證商手里得到實惠。比如,一家許可證生產(chǎn)企業(yè)如果要改進品牌機的技術(shù),要事先得到許可證商的同意,并允許其他許可證企業(yè)共享。作為技術(shù)的貢獻者,此企業(yè)會得到許可證費用的優(yōu)惠作為改進技術(shù)的獎勵,如費用從10%降到7%。這樣,許可證商既可以從其他許可證企業(yè)那里得到回報,又通過技術(shù)改進在與其他品牌競爭中占據(jù)優(yōu)勢。這是一種共贏的模式,但是,目前只有日本和韓國在這方面有過貢獻,許可證費用有所降低。
“我國船用發(fā)動機領(lǐng)域的薄弱,和我國造船大國的地位不相匹配。”因此,如何加強話語權(quán),通過自主研發(fā)提高我國船用發(fā)動機的整體發(fā)展水平顯得尤為急迫。
發(fā)展途徑
在中國內(nèi)燃機學(xué)會成立三十周年大會上,記者了解到了船用柴油機技術(shù)發(fā)展的歷程。據(jù)悉,借助2009年船舶振興規(guī)劃的東風(fēng),我國已經(jīng)初步形成了船舶柴油機及其配套件的研制生產(chǎn)體系和產(chǎn)業(yè)布局,具備了高、中、低速柴油機整機的生產(chǎn)能力。
但相比之下,我國船用發(fā)動機產(chǎn)品的整體研發(fā)水平與國外知名船用柴油機公司還存在較大的差距;主流產(chǎn)品均是國外專利許可證產(chǎn)品,技術(shù)的發(fā)展受限于人,自主知識產(chǎn)權(quán)船舶發(fā)動機產(chǎn)品水平不高;配套件技術(shù)水平不能滿足船舶柴油機的發(fā)展要求,關(guān)鍵配套件依賴進口。
據(jù)了解,今后的船用發(fā)動機發(fā)展目標(biāo)是,在中速柴油機方面,準(zhǔn)備在“十一五”自主品牌中速柴油機開發(fā)研制基礎(chǔ)上,深入開展自主知識產(chǎn)權(quán)船用中速柴油機系列化產(chǎn)品的開發(fā)研制,全面掌握中速柴油機系列的設(shè)計方法,同時加強部分核心部件(高壓共軌、增壓器、電控單元、軸瓦等)自主研制,提高關(guān)鍵配套件的國產(chǎn)化率。
高速柴油機方面,借鑒和應(yīng)用自主品牌中速柴油機開發(fā)研制的思路、方法和手段,開展自主知識產(chǎn)權(quán)船用高速柴油機開發(fā)研制,掌握船用高速柴油機總體設(shè)計和關(guān)鍵零部件設(shè)計技術(shù)。
低速柴油機方面,主要是攻克關(guān)鍵零部件制造技術(shù)和工藝,進一步提高國產(chǎn)化率,降低成本,提高國產(chǎn)化部件質(zhì)量,提高產(chǎn)品競爭力。
業(yè)內(nèi)專家表示,今后應(yīng)該重點開展船用發(fā)動機高壓共軌技術(shù)、高增壓技術(shù)、智能控制技術(shù)、高效燃燒和排放技術(shù)、能量綜合利用技術(shù)等的研究及開發(fā)應(yīng)用;研究并掌握柴油機智能化控制單元的關(guān)鍵技術(shù),具備開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的大功率船用發(fā)動機智能控制系統(tǒng)的能力;開展氣體發(fā)動機、雙燃料發(fā)動機及替代清潔燃料發(fā)動機設(shè)計開發(fā);研究船用發(fā)動機排放控制關(guān)鍵技術(shù),掌握船舶排放控制機內(nèi)技術(shù)和前后處理技術(shù)(EGR、SCR、噴水等),以適應(yīng)越來越嚴(yán)格的船舶排放法規(guī)的要求。