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船用發動機技術升級迫在眉睫

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:11:11 來源:中國工業報

   12月6日,正在南非德班舉行的聯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鍵的階段。

  聯合國秘書長潘基文說,在氣候變化麵前,地球的未來已危在旦夕:多項科學數據顯示,二氧化碳排放達到曆史最高,要想實現在2050年之前將氣溫升高控製在2度以內的目標,國際社會必須把溫室氣體排放量減少一半。

  法規倒逼

  雖(sui)然(ran)大(da)眾(zhong)對(dui)德(de)班(ban)大(da)會(hui)預(yu)期(qi)不(bu)高(gao),但(dan)可(ke)以(yi)肯(ken)定(ding)的(de)一(yi)點(dian)是(shi),節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)和(he)減(jian)少(shao)排(pai)放(fang)會(hui)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)逐(zhu)漸(jian)趨(qu)緊(jin)的(de)緊(jin)箍(gu)咒(zhou),每(mei)個(ge)國(guo)家(jia)也(ye)將(jiang)針(zhen)對(dui)於(yu)此(ci)持(chi)續(xu)地(di)提(ti)出(chu)細(xi)化(hua)的(de)標(biao)準(zhun)。

  對於船用發動機而言,減少排放已成為推動當今船用發動機發展的第一驅動力。

  據國際海事組織(IMO)的研究報告數據,到2020年,全球航運業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,這給船舶航運業節能減排帶來了巨大的壓力,在目前的大環境下,其他行業強烈要求全球航運業承擔起相應的責任。

  為此IMO於2009年提出了新造船的船舶能耗限製指數,通過減少含碳燃油消耗,降低溫室氣體CO2的排放,並要求各成員國自願執行,2013年將開始強製執行。

  “這就對發動機排放提出了嚴格的要求。”中國科學院院士金東寒介紹說,按照IMO排放法規的新要求,對NOx的排放限製為:2011年起,NOx比現在減少2.5g/kWh;2016年起,NOx在現有基礎上降低80%。

  此外,IMO對硫的氧化物也有排放限製。硫的氧化物的排放量取決於燃料中的硫含量。根據IMO排放法規的新要求,2012年前,S<4.5%;2012年起,S<3.5%;2020年起,S<0.5%。

  當然對PM(燃燒不完全產生的碳煙,常說的可吸入顆粒物)也有明顯的排放限製,以中速機為例:現行要求,PM<0.27g/kWh;但從2013年起,PM<0.14g/kWh;到了2016或2017年起,PM<0.04g/kWh。

  zaicibeijingxia,shijiegeguochuanbofadongjichangshangfenfenjiadajishuyanfalidu,buduankaifachuanbofadongjixinjishuhexinchanpin,tongguojishuchuangxintigaochuanyongfadongjijieneng、環保方麵的性能,在改善發動機燃料高效燃燒過程、排放控製及尾氣後處理技術、新型替代燃料以及船舶動力能量綜合利用技術開發與應用等方麵進行了大量的改進。

  受製於人

  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製造的發動機”。

  對於這種“指定采購”,濰柴集團工作人員介紹,國內船用發動機的製造技術並不亞於國外品牌,但往往遭遇“指定采購”zheyifeijishuxingdebuzhengdangjingzhengbilei。zhebujinshideguoneifadongjizhizaoqiyewufacongguoneichuanqidedabiguowaidingdanzhongfenyibeigeng,guoneichuanqiyebudebumianlingaochengbencaigouyalihehouxuzhiliangfengxian。

  業內專家告訴記者,柴油主機是民用船舶中價值最高的配套設備,主機的價格一般占總船價的10%左右。由於船用柴油機的核心技術由瓦錫蘭和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廠都要向兩巨頭購買專利,以獲得授權生產的資格。

  記者了解到,對於按國外許可證技術生產的發動機需要由許可證出讓方提供技術升級(目前占遠洋船舶的90%)。

  技ji術shu升sheng級ji還hai可ke以yi從cong許xu可ke證zheng商shang手shou裏li得de到dao實shi惠hui。比bi如ru,一yi家jia許xu可ke證zheng生sheng產chan企qi業ye如ru果guo要yao改gai進jin品pin牌pai機ji的de技ji術shu,要yao事shi先xian得de到dao許xu可ke證zheng商shang的de同tong意yi,並bing允yun許xu其qi他ta許xu可ke證zheng企qi業ye共gong享xiang。作zuo為wei技ji術shu的de貢gong獻xian者zhe,此ci企qi業ye會hui得de到dao許xu可ke證zheng費fei用yong的de優you惠hui作zuo為wei改gai進jin技ji術shu的de獎jiang勵li,如ru費fei用yong從cong10%降到7%。這zhe樣yang,許xu可ke證zheng商shang既ji可ke以yi從cong其qi他ta許xu可ke證zheng企qi業ye那na裏li得de到dao回hui報bao,又you通tong過guo技ji術shu改gai進jin在zai與yu其qi他ta品pin牌pai競jing爭zheng中zhong占zhan據ju優you勢shi。這zhe是shi一yi種zhong共gong贏ying的de模mo式shi,但dan是shi,目mu前qian隻zhi有you日ri本ben和he韓han國guo在zai這zhe方fang麵mian有you過guo貢gong獻xian,許xu可ke證zheng費fei用yong有you所suo降jiang低di。

  “我國船用發動機領域的薄弱,和我國造船大國的地位不相匹配。”因此,如何加強話語權,通過自主研發提高我國船用發動機的整體發展水平顯得尤為急迫。

  發展途徑

  在中國內燃機學會成立三十周年大會上,記者了解到了船用柴油機技術發展的曆程。據悉,借助2009年船舶振興規劃的東風,我國已經初步形成了船舶柴油機及其配套件的研製生產體係和產業布局,具備了高、中、低速柴油機整機的生產能力。

  但相比之下,我國船用發動機產品的整體研發水平與國外知名船用柴油機公司還存在較大的差距;主流產品均是國外專利許可證產品,技術的發展受限於人,自主知識產權船舶發動機產品水平不高;配套件技術水平不能滿足船舶柴油機的發展要求,關鍵配套件依賴進口。

  據了解,今後的船用發動機發展目標是,在中速柴油機方麵,準備在“十一五”自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)中(zhong)速(su)柴(chai)油(you)機(ji)開(kai)發(fa)研(yan)製(zhi)基(ji)礎(chu)上(shang),深(shen)入(ru)開(kai)展(zhan)自(zi)主(zhu)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)船(chuan)用(yong)中(zhong)速(su)柴(chai)油(you)機(ji)係(xi)列(lie)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)開(kai)發(fa)研(yan)製(zhi),全(quan)麵(mian)掌(zhang)握(wo)中(zhong)速(su)柴(chai)油(you)機(ji)係(xi)列(lie)的(de)設(she)計(ji)方(fang)法(fa),同(tong)時(shi)加(jia)強(qiang)部(bu)分(fen)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)(高壓共軌、增壓器、電控單元、軸瓦等)自主研製,提高關鍵配套件的國產化率。

  高速柴油機方麵,借鑒和應用自主品牌中速柴油機開發研製的思路、方法和手段,開展自主知識產權船用高速柴油機開發研製,掌握船用高速柴油機總體設計和關鍵零部件設計技術。

  低速柴油機方麵,主要是攻克關鍵零部件製造技術和工藝,進一步提高國產化率,降低成本,提高國產化部件質量,提高產品競爭力。

  業內專家表示,今後應該重點開展船用發動機高壓共軌技術、高增壓技術、智能控製技術、高效燃燒和排放技術、能量綜合利用技術等的研究及開發應用;研究並掌握柴油機智能化控製單元的關鍵技術,具備開發自主知識產權的大功率船用發動機智能控製係統的能力;開展氣體發動機、雙燃料發動機及替代清潔燃料發動機設計開發;研究船用發動機排放控製關鍵技術,掌握船舶排放控製機內技術和前後處理技術(EGR、SCR、噴水等),以適應越來越嚴格的船舶排放法規的要求。

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