我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

程杰 王建勛 祝鴻鵬

船舶動(dòng)力系統(tǒng)由主機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和推進(jìn)器組成，是船舶的核心部分，占總造船價(jià)達(dá)20%。在動(dòng)力系統(tǒng)中，主機(jī)最重要，而船舶主機(jī)又以柴油機(jī)為主。經(jīng)過(guò)60多年的建設(shè)，我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)得到了很大的發(fā)展，為造船業(yè)提供了大量動(dòng)力裝置，也為我國(guó)實(shí)現(xiàn)造船強(qiáng)國(guó)奠定了基礎(chǔ)。但是，在相對(duì)發(fā)展的背后仍然存在諸多不足，與日韓德美等國(guó)家有較大差距，與我國(guó)造船地位也不相匹配，尤其是在船用動(dòng)力系統(tǒng)不斷創(chuàng)新的今天，其滯后性顯而易見(jiàn)。

為了進(jìn)一步了解我國(guó)船用柴油主機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，探索出路，縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距，本刊特進(jìn)行深入調(diào)查，為振興中國(guó)造船業(yè)的配套產(chǎn)業(yè)發(fā)揮綿薄之力。

特別鳴謝：廣新海事重工股份有限公司

珠海玉柴船舶動(dòng)力股份有限公司

山東淄博柴油機(jī)總公司

珠海博澳游艇科技有限公司

中國(guó)長(zhǎng)江航運(yùn)集團(tuán)電機(jī)廠

產(chǎn)能與技術(shù)明顯提高

10多年來(lái)，我國(guó)船用柴油機(jī)行業(yè)隨著航運(yùn)業(yè)和造船業(yè)的一時(shí)興盛也得到了快速發(fā)展，形成了較大規(guī)模的生產(chǎn)體系，技術(shù)進(jìn)一步提升，特別是低、中速柴油機(jī)發(fā)展很快。2005年以前，我國(guó)船用低速機(jī)企業(yè)只有三家，分別是中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)下屬的滬東重機(jī)、大連船用柴油機(jī)和宜昌船舶柴油機(jī)，年生產(chǎn)能力僅為250萬(wàn)馬力。如今，不僅原有三家企業(yè)通過(guò)內(nèi)部挖潛和增建新廠實(shí)現(xiàn)擴(kuò)能，而且涌現(xiàn)了一批船用低速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)（包括中外合資、外商獨(dú)資），截至2014年，我國(guó)船用低速機(jī)企業(yè)達(dá)20多家。2013年，我國(guó)船用低速機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到4000萬(wàn)馬力，產(chǎn)量達(dá)6000臺(tái)以上。與此同時(shí)，我國(guó)為出口船和內(nèi)銷遠(yuǎn)洋船配套的中速機(jī)生產(chǎn)能力、產(chǎn)量也處于快速成長(zhǎng)階段。除了廣柴、鎮(zhèn)江中設(shè)、安慶船柴、陜柴重工七一一新中動(dòng)力等老廠外，新建企業(yè)不斷擴(kuò)充，目前全國(guó)已有10多家，中速柴油機(jī)的產(chǎn)量從2003年的130多臺(tái)提高到2013年的4000多臺(tái)，年均增長(zhǎng)率超過(guò)50%。

通過(guò)消化吸收引進(jìn)的專利技術(shù)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研制，我國(guó)船用柴油機(jī)企業(yè)已具備了生產(chǎn)各型專利船用柴油機(jī)的能力，形成了較為完善的產(chǎn)品型號(hào)系列。船用低速柴油主機(jī)企業(yè)生產(chǎn)的主機(jī)品牌包括MAN、瓦錫蘭、三菱UE，最大能生產(chǎn)的機(jī)型范圍大幅度增加，單機(jī)最大功率提高到6萬(wàn)多馬力，填補(bǔ)了大型集裝箱船主機(jī)建造的空白，智能型和超大型柴油機(jī)已成為我國(guó)船用低速機(jī)企業(yè)的主力機(jī)型。船用中速機(jī)企業(yè)生產(chǎn)的品牌包括瓦錫蘭、MAN、大發(fā)、洋馬、馬克等，功率范圍430～14940千瓦，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。近年來(lái)，我國(guó)船用柴油機(jī)企業(yè)加大產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，研制并批量生產(chǎn)大功率、大缸徑或智能型船用低速機(jī)、新型中速柴油機(jī)等新型產(chǎn)品，使我國(guó)專利船用柴油機(jī)國(guó)產(chǎn)化研制取得了突破性進(jìn)展。目前，我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了大型集裝箱船、VLCC、VLOC船用低速柴油主機(jī)的國(guó)產(chǎn)化；具備了生產(chǎn)世界各種智能型小缸徑低速大功率柴油機(jī)的能力；可以生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)的環(huán)保、智能型船用低速柴油主機(jī)。

調(diào)查過(guò)程中，一些船用柴油機(jī)企業(yè)的實(shí)力提升也從側(cè)面反映了全行業(yè)的快速發(fā)展。

珠海玉柴：現(xiàn)有的核心產(chǎn)品是瓦錫蘭RT-flex系列、W-X系列以及最新的DF大功率低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)階段，公司引進(jìn)、消化和吸收瓦錫蘭二沖程的專利技術(shù)，并在專利技術(shù)上進(jìn)行訂單化設(shè)計(jì)，對(duì)重要零部件進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研究，目前實(shí)現(xiàn)了大型機(jī)座、機(jī)架的自制和氣缸體的自主加工，多項(xiàng)自主開(kāi)發(fā)的新型焊接工藝、機(jī)加工工藝，以及整機(jī)的裝配調(diào)試工藝已經(jīng)申請(qǐng)為發(fā)明專利。公司的客戶以江蘇、浙江、福建沿海民營(yíng)造船市場(chǎng)為主，擬向全國(guó)民營(yíng)造船市場(chǎng)和越南等東南亞市場(chǎng)拓展，同時(shí)面向城市備用電站配套市場(chǎng)還有海外客戶。

山東淄博：公司涉及動(dòng)力的核心產(chǎn)品：Z6150、Z170、V170、210、L250等系列，其技術(shù)來(lái)源于引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)和國(guó)內(nèi)柴油機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)先單位聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)，用戶有中國(guó)遠(yuǎn)洋、中國(guó)海運(yùn)、中外運(yùn)、長(zhǎng)航、越南撤僑船舶“五指山”號(hào)等。

規(guī)模、技術(shù)、配套亟待提升

調(diào)查過(guò)程中，許多船用柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)普遍認(rèn)為，我國(guó)船舶動(dòng)力系統(tǒng)主要是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)前在世界上屬于中下游水平，處于引進(jìn)專利生產(chǎn)制造階段。概括地說(shuō)，我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)還存在以下一系列的問(wèn)題。

布局不平衡，規(guī)?；潭鹊?/p>

雖然我國(guó)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角三大造船基地均建成了與造船業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)的船用柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，如長(zhǎng)三角有滬東重工、中船三井、中基日造等，環(huán)渤海有大連船柴、青島菱重、山東淄柴等，珠三角有廣柴、廣州番禺、珠海玉柴等，但是布局仍然有失平衡，如主要密集在東部沿海地區(qū)，這從表2也可以看出。另外，我國(guó)船用低速機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，企業(yè)數(shù)量多，產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)分散，產(chǎn)業(yè)集中度低。目前我國(guó)具有4000萬(wàn)馬力的低速機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力，由10多家企業(yè)構(gòu)成，而最大生產(chǎn)能力的也只有500萬(wàn)馬力/年。相比之下，韓國(guó)現(xiàn)代重工、斗山發(fā)動(dòng)機(jī)、STX發(fā)動(dòng)機(jī)三家企業(yè)的低速機(jī)生產(chǎn)能力均在1000萬(wàn)馬力以上，三家總和超過(guò)5000萬(wàn)馬力。船用低速機(jī)產(chǎn)業(yè)具有典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)特性，我國(guó)船用低速機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、集中度低，造成規(guī)模經(jīng)濟(jì)難以實(shí)現(xiàn)，企業(yè)生產(chǎn)成本高，價(jià)格低位，盈利空間很小。這也是許多船用柴油機(jī)制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不好的原因之一。

自主研發(fā)能力低，高速主機(jī)企業(yè)少

目前，我國(guó)船用柴油機(jī)自主創(chuàng)新或開(kāi)發(fā)少，自主品牌少，低速機(jī)基本上是專利許可證生產(chǎn)，中速機(jī)主要以MAN和瓦錫蘭品牌為主。低、中、高速柴油機(jī)中，我們國(guó)家的高速機(jī)已經(jīng)有了自主品牌，發(fā)展已經(jīng)比較成熟，應(yīng)該說(shuō)發(fā)展最后又最薄弱的是低速機(jī)，12家低速柴油機(jī)廠幾乎是引進(jìn)專利生產(chǎn)曼恩、瓦錫蘭、三菱系列機(jī)型，在設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)水平、制造工藝、熱處理工藝、材料等方面和先進(jìn)國(guó)家都有很大差距。同時(shí)，我國(guó)中速機(jī)企業(yè)也基本是引進(jìn)專利技術(shù)生產(chǎn)的外國(guó)品牌產(chǎn)品，雖已擁有幾個(gè)系列的自主品牌中速機(jī)，但其技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平尚存較大差距，尚未打進(jìn)國(guó)際，只能用于內(nèi)河船和沿海船配套?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)中、低速機(jī)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的機(jī)型也就10多個(gè)，而且中、低速比例失衡（表1數(shù)據(jù)）。自主研發(fā)能力弱，使得我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展受制于國(guó)外企業(yè)，我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展受到嚴(yán)重的瓶頸約束。另外，從表2來(lái)看，我國(guó)高速柴油機(jī)企業(yè)發(fā)展非常緩慢，僅有陜柴和河南柴油機(jī)兩家，這對(duì)內(nèi)河航運(yùn)船等使用高速柴油主機(jī)的船舶制造無(wú)疑是一個(gè)短板。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)船舶用低速柴油機(jī)和中速柴油機(jī)作為動(dòng)力主機(jī)的達(dá)90%以上。

二輪配套不完善，零部件進(jìn)口率高

我國(guó)雖然已經(jīng)解決了機(jī)座、機(jī)架、油嘴油泵總成、增壓器等核心部位的國(guó)產(chǎn)化，但高端二輪配套產(chǎn)品仍需進(jìn)口，包括電控部分、軸瓦、氣缸蓋、氣缸套、傳動(dòng)鏈條、活塞環(huán)、噴油泵、中間體、噴油器等關(guān)鍵零部件。目前，我國(guó)主流船用低速機(jī)企業(yè)二輪配套本土化率僅為60%左右。新建船用低速機(jī)廠零部件進(jìn)口比例更高，有些企業(yè)的零部件甚至全部依賴進(jìn)口，企業(yè)自身只對(duì)進(jìn)口零部件進(jìn)行總裝生產(chǎn)。中速機(jī)二輪配套中，低水平的零部件企業(yè)重復(fù)生產(chǎn)，控制系統(tǒng)等高技術(shù)含量的零部件不具備生產(chǎn)能力，完全依賴進(jìn)口。對(duì)于活塞、連桿、曲軸、凸輪軸、增壓器等技術(shù)含量較高的關(guān)鍵部件，由于許多企業(yè)生產(chǎn)能力不足，專業(yè)化水平低，生產(chǎn)質(zhì)量不能滿足要求，相當(dāng)一部分仍要依賴進(jìn)口。船用柴油機(jī)二輪體系不完善，進(jìn)口零部件比例高，大大增加了船用柴油機(jī)企業(yè)的生產(chǎn)成本。

船用柴油機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

隨著船舶節(jié)能減排和綠色環(huán)保的倡導(dǎo)，船用動(dòng)力系統(tǒng)的革新勢(shì)在必然。這正如珠海玉柴有關(guān)人士所說(shuō)那樣：節(jié)能、環(huán)保、能源綜合利用是發(fā)展趨勢(shì)，雙燃料動(dòng)力、混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的研發(fā)和制造已經(jīng)成為船舶動(dòng)力系統(tǒng)的主發(fā)展趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，船用柴油機(jī)的推陳出新正是首當(dāng)其沖。從近年來(lái)的發(fā)展情況看，船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)有如下的發(fā)展趨勢(shì)。

1、大功率單機(jī)市場(chǎng)前景大

從市場(chǎng)需求看，由于大型船舶發(fā)展快，船用柴油主機(jī)的單機(jī)功率逐年提高，目前低速機(jī)單機(jī)功率超過(guò)75 000 千瓦，中速機(jī)超過(guò)26 500 千瓦，而高速機(jī)超過(guò)6500 千瓦。從各主要柴油機(jī)公司的市場(chǎng)占有率看，低速機(jī)的格局一直沒(méi)有改變，總功率前3位依次是MAN B&W、Wartsila—New Sulzer和日本三菱重工。它們的產(chǎn)量之和占全球市場(chǎng)的85%以上。中速機(jī)的情況每年雖有些波動(dòng)，但MAN B&W、Wartsila-New Sulzer、Mark、Pielstick以及日本大發(fā)一直是前五強(qiáng)，產(chǎn)量占中速機(jī)產(chǎn)量的80%以上。

2、技術(shù)趨向節(jié)能化和智能化

由于船舶日趨大型化、巨型化與自動(dòng)化以及對(duì)船舶主機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性的要求日益提高，大功率低速柴油機(jī)趨向于采用電子調(diào)速器系統(tǒng)、電控燃油噴射系統(tǒng)、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)、智能化電子控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提高低速柴油機(jī)的可靠性，改善低負(fù)荷性能，降低油耗，控制NOx排放。中速柴油機(jī)的趨勢(shì)特點(diǎn)是模塊化、人性化、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，其科技創(chuàng)新的主題是智能化。歐洲MAN B&W和Wartsila-New Sulzer公司走在了這方面的最前沿。

3、 產(chǎn)品趨向可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、適應(yīng)性

船用柴油機(jī)除了追求機(jī)型可靠性和經(jīng)濟(jì)性以外，隨著各國(guó)環(huán)境政策對(duì)柴油機(jī)的排放限制日趨嚴(yán)厲，如何通過(guò)創(chuàng)新來(lái)減少NOx、SOx等有害排放物，已經(jīng)是未來(lái)船用柴油機(jī)的最主要特點(diǎn)。目前，各船用柴油機(jī)廠商正在致力于開(kāi)發(fā)具有連續(xù)服役可靠、高度強(qiáng)化、廢氣排放低、綜合經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)的新型柴油機(jī)。

迎接挑戰(zhàn)，加快發(fā)展

柴油機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)作為當(dāng)今船舶的主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，其主導(dǎo)地位在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將存在，但隨著LNG動(dòng)力船的出現(xiàn)，其面臨的形勢(shì)也就更嚴(yán)峻了，在我國(guó)尤其如此。怎樣才能做大做強(qiáng)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)，并逐步實(shí)現(xiàn)升級(jí)更新？對(duì)此，記者收集了大量的建議和看法，歸納起來(lái)，主要有：

1、加大船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展投入，平衡布局，發(fā)展高速機(jī)。加大國(guó)家資金投入，優(yōu)先發(fā)展船舶配套產(chǎn)業(yè)鏈，培育專業(yè)化的船舶柴油機(jī)制造基地，提高國(guó)產(chǎn)化率，降低制造成本，增強(qiáng)船用大功率柴油機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力，提高船用柴油機(jī)及配套產(chǎn)品的制造水平。同時(shí)，采取實(shí)施低息貸款等方式促進(jìn)企業(yè)對(duì)船用柴油機(jī)制造的主要工藝裝備進(jìn)行升級(jí)換代。此外，要促進(jìn)中西部船用柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)船用高速柴油機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn)，使三大類主機(jī)平衡發(fā)展。

2、加強(qiáng)二輪配套，優(yōu)化專業(yè)協(xié)作。通過(guò)船用柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)及配套企業(yè)間的資產(chǎn)重組兼并，使資本得到集中，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鸵?guī)模經(jīng)濟(jì)。要加強(qiáng)聯(lián)合協(xié)作，實(shí)行專業(yè)化分工，提高專業(yè)化配套的技術(shù)能力，并同步發(fā)展相關(guān)配套技術(shù)產(chǎn)品，擴(kuò)散零部件生產(chǎn)。另外，多途徑吸引國(guó)外船用柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)及配套企業(yè)與國(guó)內(nèi)企業(yè)合資建廠，提高專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平。

3、加強(qiáng)關(guān)鍵零部件研發(fā)，突破生產(chǎn)制造的瓶頸。應(yīng)加強(qiáng)曲軸、機(jī)體和氣缸蓋等鑄件的開(kāi)發(fā)研制，加強(qiáng)工藝裝備和檢測(cè)設(shè)備的投入，促使部分配套實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。同時(shí)，投資發(fā)展國(guó)際市場(chǎng)急需的零部件生產(chǎn)，利用價(jià)格優(yōu)勢(shì)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，促進(jìn)整體生產(chǎn)能力。

4、應(yīng)對(duì)低迷船市，適時(shí)調(diào)整船用柴油機(jī)發(fā)展策略。由于航運(yùn)業(yè)蕭條，船市低迷，造船能力過(guò)剩，船用柴油機(jī)市場(chǎng)供大于求，對(duì)此必須積極開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)。從國(guó)際情況看，中速機(jī)有較大市場(chǎng)空間，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注船用大功率中速機(jī)，提升二級(jí)配套能力。

5、推動(dòng)自主品牌的研發(fā)創(chuàng)新。由專業(yè)船用柴油機(jī)研究機(jī)構(gòu)牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)有關(guān)船用柴油機(jī)企業(yè)、專業(yè)配套件廠及高等院校等，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的船用柴油機(jī)，并在關(guān)鍵配件上實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展系列化，改變目前我國(guó)船用中速機(jī)市場(chǎng)由引進(jìn)機(jī)占主導(dǎo)地位的局面。與此同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)引進(jìn)許可證生產(chǎn)的船用柴油機(jī)的技術(shù)消化，提高國(guó)產(chǎn)化率。

6、做好升級(jí)技術(shù)的研發(fā)，迎接船用動(dòng)力系統(tǒng)大革新。隨著2016年IMO Tier Ⅲ法規(guī)的實(shí)施，我國(guó)造船企業(yè)、航運(yùn)企業(yè)要參與到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，必然要滿足排放法規(guī)的要求。因此，在現(xiàn)有柴油機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，從燃油模式改為油——?dú)饣旌匣騿渭內(nèi)細(xì)饽Ｊ?，是?shí)現(xiàn)排放要求的一個(gè)必然之路。對(duì)此，許多企業(yè)都把LNG雙燃料柴油機(jī)的研制作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓。

總之，我國(guó)船用柴油機(jī)產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，但更多的是不利因素，要真正實(shí)現(xiàn)其作為造船業(yè)下游產(chǎn)業(yè)的配套作用，可以說(shuō)是任重而道遠(yuǎn)，不僅需要政府的政策扶持，更需要行業(yè)和企業(yè)的拼搏進(jìn)取和探索創(chuàng)新。