节能减排压力趋紧 船用发动机技术升级迫在眉睫

？？？ 12月6日，正在南非德班举行的联合国气候大会进入高级别会谈阶段，这表示本届大会也进入了最关键的阶段。

联合国秘书长潘基文说，在气候变化面前，地球的未来已危在旦夕：多项科学数据显示，二氧化碳排放达到历史最高，要想实现在2050年之前将气温升高控制在2度以内的目标，国际社会必须把温室气体排放量减少一半。

法规倒逼

虽然大众对德班大会预期不高，但可以肯定的一点是，节约能源和减少排放会成为一个逐渐趋紧的紧箍咒，每个国家也将针对于此持续地提出细化的标准。

对于船用发动机而言，减少排放已成为推动当今船用发动机发展的第一驱动力。

据国际海事组织（IMO）的研究报告数据，到2020年，全球航运业二氧化碳排放量将达到14亿吨，约占全球二氧化碳排放量的5%左右，这给船舶航运业节能减排带来了巨大的压力，在目前的大环境下，其他行业强烈要求全球航运业承担起相应的责任。

为此，IMO于2009年提出了新造船的船舶能耗限制指数，通过减少含碳燃油消耗，降低温室气体CO2的排放，并要求各成员国自愿执行，2013年将开始强制执行。

“这就对发动机排放提出了严格的要求。”中国科学院院士金东寒介绍说，按照IMO排放法规的新要求，对NOx的排放限制为：2011年起，NOx比现在减少2.5g/kWh；2016年起，NOx在现有基础上降低80%。

此外，IMO对硫的氧化物也有排放限制。硫的氧化物的排放量取决于燃料中的硫含量。根据IMO排放法规的新要求，2012年前，S＜4.5%；2012年起，S＜3.5%；2020年起，S＜0.5%。

当然对PM（燃烧不完全产生的碳烟，常说的可吸入颗粒物）也有明显的排放限制，以中速机为例：现行要求，PM＜0.27g/kWh；但从2013年起，PM＜0.14g/kWh；到了2016或2017年起，PM＜0.04g/kWh。

在此背景下，世界各国船舶发动机厂商纷纷加大技术研发力度，不断开发船舶发动机新技术和新产品，通过技术创新提高船用发动机节能、环保方面的性能，在改善发动机燃料高效燃烧过程、排放控制及尾气后处理技术、新型替代燃料以及船舶动力能量综合利用技术开发与应用等方面进行了大量的改进。

受制于人

随着我国造船地位的上升，中国造船厂承接了大量国外订单。但按照惯例，作为整船核心部件的发动机，都由国外船东指定采购。

黄海造船厂一工作人员也证实，该厂承接的国外造船订单,“大都指定必须购置国外制造的发动机”。

对于这种“指定采购”，潍柴集团工作人员介绍，国内船用发动机的制造技术并不亚于国外品牌,但往往遭遇“指定采购”这一非技术性的不正当竞争壁垒。这不仅使得国内发动机制造企业无法从国内船企的大笔国外订单中分一杯羹，国内船企也不得不面临高成本采购压力和后续质量风险。

业内专家表示，柴油主机是民用船舶中价值最高的配套设备，主机的价格一般占总船价的10％左右。由于船用柴油机的核心技术由瓦锡兰和MAN这两大巨头掌握，包括中船集团和中船重工旗下的中国柴油机生产厂都要向两巨头购买专利，以获得授权生产的资格。

据了解，对于按国外许可证技术生产的发动机需要由许可证出让方提供技术升级（目前占远洋船舶的90%）。

技术升级还可以从许可证商手里得到实惠。比如，一家许可证生产企业如果要改进品牌机的技术，要事先得到许可证商的同意，并允许其他许可证企业共享。作为技术的贡献者，此企业会得到许可证费用的优惠作为改进技术的奖励，如费用从10%降到7%。这样，许可证商既可以从其他许可证企业那里得到回报，又通过技术改进在与其他品牌竞争中占据优势。这是一种共赢的模式，但是，目前只有日本和韩国在这方面有过贡献，许可证费用有所降低。

“我国船用发动机领域的薄弱，和我国造船大国的地位不相匹配。”因此，如何加强话语权，通过自主研发提高我国船用发动机的整体发展水平显得尤为急迫。

发展途径

据悉，借助2009年船舶振兴规划的东风，我国已经初步形成了船舶柴油机及其配套件的研制生产体系和产业布局，具备了高、中、低速柴油机整机的生产能力。

但相比之下，我国船用发动机产品的整体研发水平与国外知名船用柴油机公司还存在较大的差距；主流产品均是国外专利许可证产品，技术的发展受限于人，自主知识产权船舶发动机产品水平不高；配套件技术水平不能满足船舶柴油机的发展要求，关键配套件依赖进口。

据了解，今后的船用发动机发展目标是，在中速柴油机方面，准备在“十一五”自主品牌中速柴油机开发研制基础上，深入开展自主知识产权船用中速柴油机系列化产品的开发研制，全面掌握中速柴油机系列的设计方法，同时加强部分核心部件（高压共轨、增压器、电控单元、轴瓦等）自主研制，提高关键配套件的国产化率。

高速柴油机方面，借鉴和应用自主品牌中速柴油机开发研制的思路、方法和手段，开展自主知识产权船用高速柴油机开发研制，掌握船用高速柴油机总体设计和关键零部件设计技术。

低速柴油机方面，主要是攻克关键零部件制造技术和工艺，进一步提高国产化率，降低成本，提高国产化部件质量，提高产品竞争力。

业内专家表示，今后应该重点开展船用发动机高压共轨技术、高增压技术、智能控制技术、高效燃烧和排放技术、能量综合利用技术等的研究及开发应用；研究并掌握柴油机智能化控制单元的关键技术，具备开发自主知识产权的大功率船用发动机智能控制系统的能力；开展气体发动机、双燃料发动机及替代

清洁燃料发动机设计开发；研究船用发动机排放控制关键技术，掌握船舶排放控制机内技术和前后处理技术（EGR、SCR、喷水等），以适应越来越严格的船舶排放法规的要求