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中国船舶集团有限公司:潜心科研攻关 突破发展瓶颈

文章来源:中国船舶集团有限公司  发布时间:2021-01-13

摘要:中国船舶集团有限公司(以下简称“中国船舶集团”)以承接超大型集装箱船为契机,着力攻克长期以来制约我国船舶工业发展的发动机难题,成功研制出世界最大船用双燃料低速柴油机,有力推动我国船舶工业产业链、供应链安全发展。

关键词:船用双燃料低速柴油机  Win GD  超大型集装箱船

背景PART 01

船用低速柴油机是船舶的“心脏”,其重大技术进步和性能提升,对船型研发乃至船舶行业的发展影响深远。近年来,国际海事界组织(IMO)对大型远洋船舶排放要求日益严格,船用低速柴油机越来越朝着绿色环保、低碳节能方向发展。中国船舶集团积极适应国际海事发展趋势,主动回应船东诉求,积极开展双燃料低速柴油机研发,在满足客户需求的同时,着力突破我国船舶工业发展的瓶颈。

责任行动PART 02

(一)开展海外收购,弥补发展短板

一直以来,船用发动机研发能力缺乏是我国船舶工业发展的一大短板。中国船舶集团作为我国船舶工业的国家队、主力军,一直致力于弥补这一短板。2008年国际金融危机暴发后,中国船舶集团抓住当时全球两大船用低速柴油机寡头(德国曼恩和芬兰瓦锡兰,占据全球95%以上市场份额)之一的瓦锡兰低速柴油机业务陷入经营困境的“窗口期”,于2015年1月成功收购瓦锡兰低速柴油机业务70%股权(后又于2016年6月实现100%控制),使我国一举获得欧洲百年船用低速柴油机发展积累的海量工程试验数据库和专利技术,跨越式提升了我国船用低速柴油机自主研发能力,推动我国由多年的船用低速机柴油机专利引进国跃升为专利拥有国和技术输出国。

中国船舶集团成功收购瓦锡兰低速柴油机业务后,将其更名为Win GD,并将其纳入国家船用低速柴油机创新工程和自身动力研发制造体系。通过几年的努力,Win GD形成了较为完善的研发体系,建成了新一代船用低速柴油机关键研发设施,船用低速柴油机的全球市场份额由收购初期的10%左右提升到2019年的36%(其中双燃料低速柴油机的市场份额达到70%),为开展新的船用低速柴油机研发奠定了良好基础。

(二)以订单为牵引,勇于创新突破

近年来,绿色发展成为全球海事业发展的一个重要方向。绿色节能、低碳环保型船舶成为国际主流船东的不二选择。2017年,全球顶级船东法国达飞海运集团(以下简称“达飞海运”)在中国船舶集团所属沪东中华和江南造船订造了9艘2万箱级以上超大型集装箱船,并要求使用液化天然气(LNG)作为主要燃料。该型超大型集装箱船是当时世界载箱量最大、最先进、最绿色环保的集装箱船,确定配备中国船舶集团自主研发的双燃料船用低速机12X92DF(以下称“92DF”或“Win GD X92DF”)。

Win GD X92DF发布仪式

达飞海运2.3万箱集装箱船选用的92DF主机是全球首制最大功率的双燃料低速柴油机,该主机是Win GD低压双燃料技术在超大功率低速机上的首次应用,同时采用了自主研发的新一代WiCE控制系统,该系统可通过大量的数据采集和分析处理,实现船舶和主机的智能化运营。

客观上讲,由于在船用低速柴油机研发方面基础较为薄弱,要研制92DF主机的难度非常大。但对于中国船舶集团而言,成功研制这款主机,不仅是满足客户需求的要求,而且也是集团公司提升自主研发能力,实现自主可控的重要途径。为此,集团公司党组高度重视,从Win GD和所属上海中船三井造船柴油机有限公司(以下简称“中船三井”)抽调优势技术人才组成攻关团队,并在集团层面成立项目工作协调组统筹推进研制工作。

(三)汇聚各方力量,着力集智攻关

中国船舶集团坚持用开放合作,广泛调动各方资源,集中各方智慧开展技术攻关。作为研发项目实施主体的Win GD和中船三井更是投入精锐力量开展攻关。自接到研制任务起,Win GD及中船三井对此案就高度重视,双方以“月会”的方式,每月定期讨论在研发和制造92DF双燃料主机时的需要注意的要点、遇到的难点以及时间截点,群策群力,用心造机。

集团公司领导也亲自参与该型主机建造的月度讨论会议,实时掌握进度,了解实际生产建造过程中的重点难点,并参与指导工作。Win GD更是动用了其全球的研发团队来保障92DF机的技术支持,同时,Win GD在瑞士和韩国的建造专家也都不遗余力,参与到92DF的现场调试中来。主机反复调试期间,科研团队及现场工作人员常常通宵达旦,连轴工作,大家心往一处想,劲往一处使,不论遇到何种失败或挫折,不气馁不放弃,积极面对逐一排查,分各击破。

与此同时,项目组还不断强化与船东、船级社的沟通合作。在92DF开发过程中,Win GD与船东及BV(法国船级社)的技术专家组成了专门的技术专家组,共同面对问题、讨论问题、解决问题,使开发过程中遇到的技术难题透明化,最大程度上获得了船东及船级社的理解与认可。

在对92DF进行型式认可的过程中,船级社BV在认证阶段的每个关键阶段,都动员了其全球发动机专家团队,并采用渐进式的型式认证试验,经过不断努力,92DF双燃料发动机在每次试验中都有显著的进步和改善,最终实现了以天然气为燃料满负荷运行,最终顺利通过BV型式认可。同时在核心的缸套运行可靠性问题解决过程中,中国船舶集团主动加强与国内船舶领域内外研发机构的协同合作,共同开展原因分析,制定试验方案,推进了问题的最终解决。

履责成效PART 03

2020年5月26日,由中国船舶集团自主研发的目前世界最大船用双燃料低速机WinGD X92DF正式向全球发布。该机集大功率、智能控制、绿色环保于一体,以优异的性能和排放指标引领世界同类型发动机,在任何工况下可以实现燃料品种的动态转换,单机功率可达63840千瓦,在燃用天然气时,二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物和PM颗粒排放比传统燃油发动机分别降低20%、85%、99%和98%。该机的成功研制和发布,表明中国船舶集团顺应全球海事业绿色节能、低碳环保发展趋势、服务客户需求取得了里程碑意义的进展,也标志着我国船舶工业动力装备自主研制水平实现新的突破,对于推动我国船舶工业产业链、供应链安全发展具有重要意义。

同时,WinGD X92DF的成功研制也产生了良好的市场效应,目前为止,WinGD已获得了将近20个X92DF订单,另有多个项目正在洽谈中。

Win GD X92DF主机

展望PART 04

中国船舶集团将以此次船用双燃料低速柴油机的成功研制和发布为契机,不断强化队伍建设,加快形成积更加安全可控、高效协同的研发体系,极拓展该型机在LNG(液化天然气)船、油船、散货船等各类绿色环保型船舶上的应用,不断向船用动力装备更尖端领域发展,在不断满足客户需求、持续推动全球海事业绿色低碳发展的同时,推动我国船舶工业产业链、供应链更加安全地发展。

【责任编辑:李沐霖】

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