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连续十三年世界第一,中国造船是如何登临世界之巅的?

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1981年9月14日,一艘重达2.7万吨的散装货轮长城号,在大连造船厂下水,这是中国第一艘出口船,也是中国船舶工业史上第一次按照国际规范和标准建造的万吨级船舶。

它的下水,意味着中国船舶行业终于摆脱了动荡年代遗留下的种种问题,开始走出国门,走上腾飞之路。

四十年弹指一挥间,今天的中国船舶产业,早已从一位初出茅庐的愣头青成长为了世界一极,根据造船与海运业分析机构克拉克森公布的数据,今年1-6月全球累计船舶订单为678艘,其中有428艘由中国造船厂承接,占比63%,位居世界第一。

除了做大,中国船舶工业也几乎走完了做强之路。

前不久,由上海外高桥造船厂制造的首轮国产大型邮轮魔都号顺利下水,这也意味着从LNG船到航空母舰再到大型邮轮,这三颗被誉为世界造船业皇冠上的三大明珠,被中国全部摘下。

日本朝日新闻在魔都号下水的当天发文感慨到:海洋正睁大蓝色的眼睛,吃惊地注视着太平洋西岸。

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LNG液化天然气运输船、航空母舰、大型邮轮,他们分别代表着世界上最难建造的民用货船、最难建造的军用舰艇以及最难建造的客运船舶,中国摘下这三颗明珠的过程,几乎就是整个产业的崛起史。

这其中,最早被我们拿下的,是大型液化天然气运输船。

为什么LNG船会被称为世界上最难建造的民用货船 ? 关键就在于“安全”两个字。

LNG船对于安全的追求可以说是做到了人类工业史上的极致,不仅对安装生产的工序有严苛要求,对关键结构的零配件精度要求,也是十分的苛刻,允许公差范围通常都不是以毫米计了,而是以微米。

一艘万吨巨轮,之所以对零件精度要求如此之高,主要的原因还在于其装运的货品。

天然气在-162摄氏度的环境下,会被液化,体积也相应的缩小至原来的六百分之一,这也意味着一旦盛放液化天然气的容器出现丝丝缺口,里面的天然气在逃窜后体积都将瞬间膨胀六百倍,并发生爆炸。

1立方米的液化天然气爆炸所产生的能量,约等于1.9吨TNT。而中国目前生产的LNG船容量标准约为17.4万立方米,一旦发生安全事故,其对外爆发的能量相对于22颗广岛原子弹,后果难以想象,也因此安全是建造LNG船最核心的要求,没有之一。

中国于1997年在引进海上LNG项目时,同步开启了LNG船的研发,接到研发命令的上海沪东中华造船厂,撞上的第一道门槛,就是液化天然气舱的制作材料:殷瓦钢。

在当时,全世界只有法国的GTT公司掌握有殷瓦钢的制作工艺,中国想要建造LNG船,就不得不接受高昂的定价,除此外作为厚度仅有0.7毫米的娇贵钢材,殷瓦钢的焊接极其考验技术,殷瓦焊接又被称为世界上难度最高的焊接工艺。

面对材料上的种种难关,沪东造船厂用了整整五年的时间攻关,最终整理出了超过1000多项参数,两百多项工艺标准来解决殷瓦钢的焊接问题。

2008年4月3日,由中国自主生产的第一艘LNG船“大鹏昊”交付,但这本该让造船厂上下好好庆祝一番的喜事,迎来的却是主创团队们低沉的情绪。

原来就在大鹏昊交付不久,韩国的LNG造船厂对外公布了配备有低速机推进系统和再液化装置的二代LNG船,这些技术,中国别说掌握了,连见都没见过,两者之间足足有一代的差距,这也意味着,中国研发出的LNG船,很可能刚出生就要被市场抛弃了。

眼看着十年攻坚的心血就要化为乌有,不肯放弃的沪东造船厂很快又投入到了第二代LNG船的研发。

在关键推进技术被韩国厂商封锁的情况下,沪东造船厂仅用时三年就完成了二代船的研发,2010年2月,我国第二代LNG船正式推向市场,首年即凭借着优异的性能狂揽了50多亿订单。

此后十年里,沪东造船厂又陆续研发出了第三代和第四代LNG船,2017年,更是联合宝钢掌握了关键材料殷瓦钢的制备技术。

就在船厂上下都以为能够松一口气的时候,国际市场又发生了翻天覆地的变化。

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2018年的前五个月,对中国LNG造船业来说,用坐立难安四个字来形容毫不为过。

在核心技术接连被中国厂商赶超后,韩国LNG造船厂并没有就此摆烂,反而推出了另一项关键技术,将存放液化天然气舱体的薄膜由殷瓦钢替换为304不锈钢波纹板,由此带来更低的挥发率和运营成本。

2018年1-5月份,全球LNG市场上18艘货船订单,全部被韩国厂商包揽,中国作为市场主力竞争者,颗粒无收。

但令韩国人没想到的是,被他们寄予厚望的马克三型薄膜仓,在短短一年后就被沪东中华造船厂攻克。

2020年,沪东造船厂凭此拿下了卡塔尔石油近200亿的LNG船建造项目,成为了中国迄今为止最大的一笔造船出口订单。

在LNG船由第三代向第四代研发的过程中,2017年4月26日,由中国自主生产的第二艘航空母舰山东舰在大连造船厂下水,船舶业皇冠上的第二颗明珠就此被中国摘下。

2022年6月17日,由我国自主设计建造的福建舰在江南造船厂下水,这不仅意味着我国南北两大造船巨头同时拥有了航母建造能力,还意味着中国航母就此开启了下饺子进程。

在福建舰的建造过程中,我国于2020年研发出了首款超大型浮式作业装置,作为航母建造的最后一公里,浮式作业装置的研发攻关,也意味着中国航母乃至大型船舶建设都将由此跨入流水线型生产阶段。

如果说LNG船和航空母舰,分别代表着中国船舶产业在技术研发和规模化生产上的突破,那么大型邮轮魔都号的生产,则意味着中国船舶工业在建造工艺上迈入现代化进程。

邮轮,尤其是大型邮轮,通常又被称为海上城市,这不仅意味着它需要庞大的空间来容纳足够的人口,还需要相对应的配套措施。

以魔都号为例,总长323.6米,宽37米,拥有2826个舱室,可容纳6500人在船上生活,同时拥有136个系统,全船零部件数量高达2500万个,相当于13辆复兴号高铁,全船电缆长度为4300公里,约等于上海到拉萨的铁路距离。

如此庞然大物,注定了传统船舶结构难以满足其要求,同时为了最大化降低自重,豪华游轮必须使用8毫米以下的薄板分段,而这又意味着加工焊接的难度几何形上升。

为了解决这些问题,魔都号的承建厂商甚至专门为其修建了一间豪华游轮薄板加工厂房,通过激光、机器人焊接等高端制造工艺来解决焊接执行困难的状况。

目前,魔都号工程进度已达90%,预计将于11月交付。

LNG船、航空母舰、大型邮轮,这三颗分别代表着船舶行业在工业、军用、民用领域的明珠,如今已尽数在握。

从1981年中国第一首万吨巨轮正式走出国门,到如今已然四十年。中国船舶产业也从昔日的世界倒数成长为世界一极,2022年全球18种主要船型,我国在12种船型中的新接订单量均为世界第一。

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