中韓造船巔峯對決:關鍵就在這顆 “皇冠上的明珠”

華爾街見聞
2023.02.20 01:24
portai
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2022 年,伴隨 LNG 船市場爆發,江南造船、大船集團、揚子江船業、招商工業先後收穫 LNG 船訂單。更多參與者的出現為中國挑戰韓國在 LNG 船領域的地位提供了可能。

2 艘 17.5 萬立方米 LNG 船的建造合同,這是江南造船(集團)有限責任公司(下稱 “江南造船”)2022 年春節後的 “開門紅”。

業內人都很清楚這份 “大訂單” 的分量。江南造船大型 LNG 船總設計師柳衞東記得,2021 年 11 月 25 日,他接到公司副總經理林青山的電話,請他一同會見一位船東,“對方想聊一聊大型 LNG 船”。

當天下午走進林青山的辦公室,柳衞東意識到訪客的特殊。“船東是 ADNOC,阿布扎比國家石油公司。中東石油公司的能量很大,一方面由於中東國家經濟高度依靠油氣資源,另一方面這些公司的董事長往往是王室成員。” 會面最終很愉快,面對對方拋出的各種技術問題,柳衞東屢次表示第二天就可以發送早已準備好的技術文件。

2022 年 2 月 28 日,ADNOC 與江南造船正式簽訂 2 艘 17.5 萬立方米 LNG 船的建造合同。儘管 2021 年 5 月江南造船便曾收穫九豐集團 7.98 萬立方米 LNG 船訂單,但 10 萬立方米艙容通常被業內視為中小型與大型 LNG 船分界線, 17 萬立方米左右的艙容又是最為主流的船型,這筆訂單意味江南造船成為繼中國船舶集團滬東中華造船(集團)有限公司(下稱 “滬東中華”)後,第二家接到大型 LNG 船訂單的中國船廠。

2022 年 12 月 15 日,第四代 LNG 船、17.4 萬立方米的 “武當” 號的交船儀式。本文圖/滬東中華提供

LNG 船是在零下 163℃的液態天然氣低温下運輸液化氣的專用船舶,是一種 “海上超級冷凍車”,被喻為世界造船 “皇冠上的明珠”,只有美國、中國、日本、韓國和歐洲的少數幾個國家的船廠能夠建造。

如果將眼光放長,會發現自 1964 年英國建造世界第一艘用於商業運輸的 LNG 船以來,LNG 船產業鏈已經經歷數次轉移,在這場漫長的競賽中,各國造船業的興衰裹挾着不同技術路徑的選擇,不僅可能讓一家船廠錯失一筆訂單,甚至可能將整個國家的造船業排擠出 LNG 船市場。

如今競賽仍在持續,但參與者僅剩中韓兩國船廠。

一塢難求

LNG 船市場從未像 2022 年這般火熱。

去年,滬東中華新增 LNG 船訂單量達到 37 艘,市場份額超兩成,在手訂單量近 50 艘。在滬東中華總裝二部黨委書記黃華兵的記憶中,此前若干年,每年訂單量少則兩三艘,多則七八艘,平均每年 5 艘左右。

不同機構的數據雖有差異,但對 2022 年新增 LNG 船訂單量的統計皆為歷史新高。如據克拉克森統計,去年 LNG 船新增訂單量達 182 艘,是 2021 創紀錄的 83 艘的兩倍以上,同時也是過去 5 年平均每年 59 艘的三倍以上。

LNG 船訂單量激增與 LNG 貿易量在 2022 年的增長密不可分,路孚特數據顯示,去年 LNG 貿易量為 4.09 億噸,創歷史新高,而此前一年則為 3.796 億噸。俄烏衝突顯然是背後推手,特別是去年 9 月,“北溪 1 號” 和 “北溪 2 號” 天然氣管道相繼受損。作為一種密度極低的氣體,天然氣僅有兩種長距離運輸方式:管道、利用 LNG 船海運。兩者此消彼長的形勢在 2022 年尤為明顯。

去年,歐洲從俄羅斯進口的管道天然氣鋭減 55%,為了彌補這 830 億立方米的差額,歐洲加大力度採購 LNG。據牛津能源研究所統計,2022 年,歐洲 LNG 進口增長 60%,多進口 630 億立方米。

日本商船三井的執行董事濱崎和也曾估算,“當下 LNG 船運輸量為 3.7 億噸,而歐洲每年經由管道採購的天然氣按 LNG 計算約 1.2 億噸。” 若全部替換為 LNG,現有 LNG 船難以承接如此增量。日本郵船社長長澤仁志表示,要多運輸 1 億噸 LNG,需要增加約 100 艘 LNG 船。在 2022 年的新增 LNG 船訂單中,超過四分之一有日本船東參與。

運力緊張直接推升了 LNG 船日租金,以在美國與歐洲之間航行的 LNG 船日租金為例,其在 2022 年 11 月突破 48 萬美元,約為 2021 年同期的兩倍。

正是在 LNG 貿易量增長且運力緊俏的背景下,LNG 船市場爆發。黃華兵向《中國新聞週刊》透露,其實在俄烏衝突爆發前,2022 年年初滬東中華已經收到 15~20 艘 LNG 船意向訂單,衝突爆發後這些訂單加快了落地速度。

中國第一個運用船用 LNG 技術建造的 LNG 岸罐。

一艘 17 萬立方米左右的 LNG 船價格從 2021 年前的 1.85 億~1.86 億美元,上漲至 2021 年超過 1.9 億美元,到 2022 年年初突破兩億美元,再到四季度已經達到 2.3 億~2.4 億美元。“在民品利潤空間有限的情況下,LNG 船利潤空間優於集裝箱船,但是也與接單時點相關,一些在 2022 年四季度仍有產能的船廠可以以更高價格接單。” 黃華兵説。

造價高漲更多由於船廠有限的產能。“目前滬東中華每年可以交付 LNG 船 5 艘左右,近幾年一直維持在這樣的水平,這也與此前年均訂單量相匹配。” 黃華兵透露,當前滬東中華交船週期已經排到 2028 年。以現代、大宇、三星這三家船廠為代表的韓國船廠情況類似,至少在 2026 年前沒有多餘產能可以釋放,已是一塢難求。

LNG 船的建造難度決定其產能必然有限。滬東中華迄今仍是國內唯一一家有大型 LNG 船交付記錄的船廠,世界範圍內,近幾年有交付記錄的船廠僅有個位數,集中於中韓兩國。而與上個世紀八九十年代便進入 LNG 船領域的韓國船廠不同,滬東中華直到 2008 年才交付首艘 LNG 船。

GTT:難以繞開的法國公司

“任何船型的設計首先要滿足其功能,運載對象是人還是貨?是乾貨還是液貨?是常温液貨還是低温液貨?LNG 船的運載對象決定其建造難點集中體現在圍護系統和液貨系統。” 柳衞東告訴《中國新聞週刊》。特別是直接接觸 LNG 的圍護系統,被認為是大型 LNG 船建造的主要技術難點。

LNG,即零下 163℃的液態天然氣,長途運輸過程中首先需要保持其低温狀態,同時對液貨艙的密閉性要求極高,一旦泄漏將使船體鋼板脆裂,如果液化天然氣從裂縫漏出迅速汽化,頃刻就會爆炸。17 萬立方米的液化天然氣同時爆炸,釋放的能量相當於 32.3 萬噸 TNT 烈性炸藥。圍護系統的目的便是確保液貨艙的隔熱性與密閉性,作用類似於接觸沸水的暖壺內膽。

大型 LNG 船的圍護系統主要採用薄膜技術,以 NO 與 MARK 兩條技術路線為主,採用不同的原材料與工藝。兩項薄膜技術均發軔於上世紀六十年代初,原本分別由兩家法國公司掌握,上個世紀九十年代中期,兩家公司合併為 GTT 公司,壟斷 LNG 船圍護系統薄膜技術。

以 NO 96 型薄膜技術為例,其需要在船體內先鋪設一層絕緣箱,再鋪設一層殷瓦鋼,完成密封性檢測後再在其內部鋪設一層絕緣箱,然後是第二層殷瓦鋼,形成兩層絕緣箱,兩層殷瓦鋼的結構。直接接觸 LNG 的殷瓦鋼的材料是含鎳 36%的鋼材,熱膨脹係數極低,從常温降至零下 163℃幾乎不會收縮、變形。“LNG 船鋪設的殷瓦鋼絕大多數情況下僅有 0.7 毫米,我們通常將其與紙張的厚度類比,這對焊接技術提出較高要求,不能出現漏點。” 黃華兵介紹説,圍護系統建造難度主要體現在焊接,類似於在宣紙上施工。

一艘大型 LNG 船的圍護系統共有 150 公里長的焊縫,其中 90%採用自動焊接技術,餘下 10%需要手工焊接。培訓一名合格的焊工平均需要三個月,至少再工作一年才會成為一名比較熟練的焊工。

2021 年 6 月 2 日,江蘇連雲港經濟技術開發區的連雲港中遠海運特種裝備製造有限公司生產車間,工人正在安裝、調試 LNG 罐箱智能生產線。圖/中新

如今,只有當一家船廠完成圍護系統模擬艙建設,並且獲得 GTT 公司認證、頒證,才會被認為獲得進入大型 LNG 船市場的 “入場券”。國內船廠突圍 LNG 船,自然也繞不開 GTT 公司。

上世紀 90 年代末,GTT 公司曾到中國推廣薄膜技術,拜訪眾多國內船廠。GTT 公司與船廠的合作模式是隻提供圖紙和檢驗服務,不提供任何圍護系統實物部件,船廠需要向 GTT 公司認可的合格供應商採購部件,再被收取每艘船造價 5%的專利費。柳衞東坦言,當時國內船廠難以在理念上接受這一合作模式,逐步才意識到建造大型 LNG 船無法繞開 GTT 公司的薄膜技術。另一條技術路線是 MOSS 型,即球罐型 LNG 船,雖然專利費用較低,但是如果想達到與薄膜型 LNG 船相同的艙容和能耗,造價更高。

先於韓國船廠進入 LNG 船市場的日本船廠,在 2000 年以後仍以球罐型 LNG 船為主要產品,隨着薄膜型 LNG 船優勢顯現,以及日本勞動力成本上升,日本船廠在 21 世紀的第一個十年中逐步被擠出 LNG 船市場。

1997 年滬東中華便展開 LNG 船建造的前期調研。“當時連 LNG 船的樣子都不知道,通過梳理資料,拜訪國外船廠、船級社逐漸接觸 LNG 船。” 黃華兵介紹,真正邁出實質性的一步是在 2001 年年中,在 GTT 公司代表的指導下,滬東中華建成首個圍護系統模擬艙。

2004 年,滬東中華中標廣東 LNG 項目,這是國內首個液化天然氣項目,也是首次招標 LNG 船。2008 年 4 月,滬東中華交付 14.7 萬立方米的 LNG 船 “大鵬昊”,成為國內船廠建造的首艘 LNG 船。滬東中華的第一代 LNG 船的設計和建造,都有法國大西洋船廠的技術合作。

“滬東中華當時不具備獨立設計能力,只能與法國大西洋船廠合作,從船型選型開始對方便給予很多技術支持。” 黃華兵回憶,當年滬東中華的設計人員在法國的出差時間通常在半年以上,與大西洋船廠聯合設計。除去聯合設計,在後續工藝編制、安裝調試,甚至試航環節都有大西洋船廠的工作人員參與。

從第二代 LNG 船開始,滬東中華便開始自主研發設計,經過船型、主機、圍護系統等方面的幾輪升級,2022 年滬東中華開工建造的 LNG 船 “長恆系列” 已是第五代。作為 LNG 船重要技術指標的蒸發率已經從第一代的每日 0.15%下降至第五代的每日 0.085%。 

14 年裏,滬東中華成為國內唯一進入大型 LNG 船領域的船廠。

中國船舶滬東中華圍護系統部員工在檢查液貨艙殷瓦鋼焊接密性。

“一家獨大” 背後的暗戰

其實在上世紀 90 年代末,希望進入 LNG 船領域的國內船廠不止滬東中華一家。

當年,參與廣東項目首艘 LNG 船招標的船廠除了滬東中華,還有江南造船和上海外高橋造船有限公司(下稱 “外高橋”)組成的聯合體。而這次招標的結果,直接奠定了此後近 20 年 LNG 船領域滬東中華在國內船廠中 “一家獨大” 的格局。

當時江南造船廠還位於上海南浦大橋上游,LNG 船建造完成後無法通過南浦大橋,因此選擇與成立不久的外高橋合作。“時任江南造船董事長陳金海兼任外高橋董事長,當時外高橋連散貨船也沒有交付記錄,相當於小學生參加高考。” 柳衞東半開玩笑地説。

江南造船與外高橋聯合體的信心來源於投標時便選擇了薄膜型技術路線,而當年標書明確的招標對象是薄膜型 LNG 船。但滬東中華最終中標廣東項目的三艘 LNG 船。

廣東項目之後,2003 年獲批立項的福建項目兩艘 LNG 船開啓招標。這一次,江南造船投標時更換技術路線,與芬蘭馬薩船廠合作,引進其球罐型技術。“當時對於拿下福建項目標的比較有信心,認為中國 LNG 船技術路線不能限於薄膜型,這也有利於降低對國外某項技術專利的依賴。” 江南造船一位參與當年招標的負責人回憶説,但是當時廣東與福建項目背後的船東同是中國組建的第一家 LNG 船航運公司 CLNG,同一船東自然不願操作兩種船型,傾向於選擇薄膜型 LNG 船。

隨後上海項目再度招標一艘 LNG 船,江南造船已經明顯處於 “陪跑” 狀態。2006 年後,江南造船的 LNG 船項目一直處於停滯狀態,直到 2012 年再次投標中國海運集團項目再度 “陪跑”。

經過 2012 年的那次投標經歷,時任江南造船總經理的林鷗召集公司主要領導開了四個半小時的會。“會議決定不再繼續 ‘陪跑’,需要建立起自身的技術儲備,選擇與滬東中華差異化競爭的 MARK 型薄膜技術路線尋求突破。”

2022 年,伴隨 LNG 船市場爆發,江南造船、大船集團、揚子江船業、招商工業先後收穫 LNG 船訂單,作為 “後來者” 的四家船廠均採用 MARK 型薄膜技術路線。“如果選擇與滬東中華相同的 NO 型薄膜技術路線,需要鉅額投資建立絕緣箱產線,資金來源與成本均存較大疑問。當年滬東中華主要通過課題攻關的方式獲得國家支持,建設絕緣箱產線,其他船廠已經難以複製。” 柳衞東解釋説。

選定 MARK 型薄膜技術路線後,2016 年年底,江南研究院成立後,江南造船開始真正投入力量研發 MARK III 型 LNG 船,最初的方案是與一家國內設計單位聯合研發,但是第一版設計方案的能耗指標高於韓國船廠同類船型 15%,以 40 年週期估算,能耗成本高出 7000 萬美元。

第一版設計方案夭折後,江南造船開始主導第二階段研發。2018 年年底,江南造船首先進入燃料艙市場,逐步具備獨立建造、交付採用 Mark III 薄膜技術的 1.8 萬立方米燃料艙的能力,這意味江南造船有能力承建 Mark III 薄膜型圍護系統。“可以將燃料艙理解為小型液貨艙,用於一些以 LNG 為燃料的船型儲存 LNG。此前,公司內部也沒有多少人相信有能力接下 Mark III 型 LNG 船訂單,燃料艙交付後才感覺距離大型 LNG 船訂單不再遙遠。” 柳衞東説。

2022 年,江南造船終於等到了 ADNOC 的 6 艘 17.5 萬立方米 LNG 船訂單。2022 年,除了市場規模激增,國內 LNG 船領域的最大變化便是江南造船等四家船廠開始打破滬東中華 “一家獨大” 的局面。對於國內船廠競爭加劇,黃華兵坦言確實感到壓力,但仍然自信 3 年內滬東中華會在國內船廠中保持領先。

但是,更多參與者的出現為中國挑戰韓國在 LNG 船領域的地位提供了可能。

中國石油首批 3 艘自有 LNG 船隊首制船 “少林” 號。

中國第一型 17.4 萬立方米 LNG FSRU“運輸者精神” 號。

全球最大淺水航道 8 萬立方米 LNG 船 “傳奇太陽” 號。

中韓競逐國際市場

近十餘年來,滬東中華已經不再接單散貨船、油輪,民用產品線集中到 LNG 船和大型集裝箱船。從產品結構來看,LNG 船已經佔據公司全部訂單的一半以上。

“‘十四五’ 期間,滬東中華將提升 LNG 船產能列為重要戰略,2025 年 LNG 船交付數量會提升至 10 艘,這意味產能在兩三年內翻番。” 黃華兵透露。

滬東中華在年初召開的 2023 年經營策略發佈會上,提出了 “實施 LNG 產能倍增戰略,優化全產業鏈結構佈局” 的年度目標。承擔着滬東中華 LNG 產能倍增戰略任務的長興造船基地二期工程正緊鑼密鼓地推進各項施工工作。

2022 年之前,全球每年 LNG 船訂單量在 60 艘左右。按照黃華兵的估算,韓國 LNG 船產能以三星、現代、大宇三家船廠為主,合計年產能可達 60 艘左右,意味韓國船廠此前佔據市場的絕對多數份額。伴隨更多國內船廠在 2022 年進入 LNG 領域,中國船廠共計承接 59 艘 LNG 船,市佔率 32%。而韓國船企獲得了 122 艘 LNG 船訂單,市佔率 67%。除了中韓船廠接獲的 181 艘訂單之外,剩餘唯一的 LNG 船訂單是三菱造船在 3 月承接的 3500 立方米 LNG 加註船。

2022 年,江南造船除了收穫 ADNOC 的 6 艘大型 LNG 船訂單,新加坡船東的兩艘大型 LNG 船訂單也在 10 月底進行技術談判,擇日簽約。相關負責人透露,目前,江南造船還在與一些船東談判,仍在積極接單,“逢單必爭”。大型集裝箱船、大型液化氣船和大型 LNG 船是江南造船的三個戰略產品。江南造船剛剛進入大型 LNG 船建造領域,暫時對外宣佈的產能是每年交付 3 艘。但預計在第一批船交付前年產能便會得到比較大的提升,也就是前一兩艘船的交付速度會比較慢,之後便會得到比較大幅度的提升。

有 LNG 船領域資深專家告訴《中國新聞週刊》,中國船廠建造的 LNG 船在能耗、航速、蒸發率等指標上已經與韓國船廠沒有差距,隨着更多中國船廠進入這一領域,未來 3~5 年在產量上達到,甚至超過韓國是可能的。

當下,中韓船廠正在展開一場 LNG 船產能競賽,希望分得更大的蛋糕份額。而產能與建造週期緊密關聯,這也是中國船廠相比韓國同行的重要差距。目前滬東中華 LNG 船建造從開工到交付,建造週期約 21 個月,相比最初近 40 個月已經大為縮短,但是韓國船廠的平均建造週期為 18 個月,甚至可以縮短至 16.5 個月。

這使得目前中國船廠的大型 LNG 船報價低於韓國船廠,價差在幾百萬到一千萬美元,重要原因便是韓國船廠建造週期更短,在 LNG 船租金高企的情況下意味着船東可以更早將其投入運營盈利。

提升配套部件的國產化率可以在相當程度上縮短建造週期。“一些重要配套部件的採購週期可能長達 10~14 個月,而韓國船廠基於規模優勢並從國內配套廠商獲得較高的供應優先級,可以大為縮短建造週期。” 柳衞東説。

與中國船廠一樣,韓國船廠的主流 LNG 船型圍護系統也採用 GTT 公司專利,兩種核心原材料同樣需要進口,殷瓦鋼的原材料從法國殷菲公司購進,製作絕緣箱的膠合板需要使用北歐、俄羅斯極寒地區的樺木。

“談及中韓船廠配套部件國產化的差異,主要體現在液貨系統上,也就是一套控制 LNG 裝載、卸貨的系統,特別是一系列低温設備,其中絕大多數韓國船廠可以實現國產配套,中國船廠尚需進口。在主機層面,國內已經可以生產雙燃料主機,但是一些船東可能會點名要求使用外國生產的主機。” 黃華兵認為,目前配套部件的國產化率可以達到 60%以上,而韓國船廠可以達到 90%以上。

柳衞東告訴記者,液貨系統的設計與集成對於中國船廠而言都不成問題,但是包括壓縮機、換熱器、惰性氣體發生器,甚至包括計量設備等都需要從國外採購。“這些設備基本都有相應的國內廠商在研發,並逐步應用於小型 LNG 船,但是沒有應用於大型薄膜型 LNG 船。”

不過他對於配套設備國產化率的提升比較樂觀,“如果中國船廠中只有滬東中華一家進入大型 LNG 船市場,上游配套廠商面向的市場極為有限,而更多船廠進入這一領域意味着更多配套廠商願意投入這一領域。”

而前述 LNG 領域資深專家向《中國新聞週刊》透露,滬東中華牽頭申報的有關 LNG 船的科研專項在國務院層面已經在原則上獲批,但正式拿到批文要等到 2023 年下半年,其中重要的內容便是配套設備國產化。“預計經過三年第一批國產設備上船,優化後的第二批國產設備應該可以走上正軌,但仍是小範圍應用,因為很多國外船東仍不會選擇國產設備,預計這個過程需要五六年時間。”

如果以這個時間推算,中國的 LNG 船產業鏈可以趕上市場增速較快的階段。

按照黃華兵的預判,俄烏衝突帶來的短期效應仍會在未來兩三年持續,而從更長週期觀察,天然氣在能源消費的比重會加大,加之此前一些船型老化,或是能耗不再達標,至少會給 LNG 船市場帶來 10~15 年的增長前景。

“LNG 船與其運輸的貨物有密不可分的關係,LNG 在眾多能源中的地位與地緣政治、‘雙碳’ 目標都密不可分。因此很難斷言新一年 LNG 船訂單量,特別是其中還摻雜着俄烏衝突的變量。” 柳衞東坦言,自己近期正在密切關注這些方面的信息,特別是其對國內 LNG 市場的影響。

他預計,從全球來看,2023 年難以達到 2022 年 170 艘左右的 LNG 船新增訂單量。但是 2023 年 1 月 1 日起,船舶領域新的排放標準開始執行,包括國內首艘 LNG 船 “大鵬昊” 都可能面臨被淘汰的命運,這會帶來新的市場機遇。

2022 年年中,柳衞東曾對全球天然氣液化工廠的產能進行梳理,液化是 LNG 貿易的前提條件,在很大程度上也可以反推 LNG 貿易量。按照他的估算,2030 年全球天然氣液化工廠的產能可以達到 8 至 9 億噸。雖然貿易量會相應打折,但如果屆時全球 LNG 貿易量達到 7 億噸,即使考慮 LNG 船新舊更替,平均每年 LNG 船的需求量可能在 40~50 艘。

2024 年可能會明顯降温,降到一定數量後可能再出現反彈。“對於每年 40~50 艘的訂單量,中韓之間的競爭格局將會更加明晰,除了技術和性能指標之外,誰建得又好又快就會收穫更多訂單,建造質量與週期都是決定性因素。”

本文來源:中國新聞週刊,原文標題:《中韓造船巔峯對決:關鍵就在這顆 “皇冠上的明珠”》

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