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造船厂与柴油机厂如何协同发展?

造船厂和柴油机厂是现代工业体系中两个紧密关联且至关重要的产业部门,前者专注于船舶的设计、建造与维修,后者则专注于船舶动力系统的研发与生产,二者共同支撑着全球航运、海洋工程及国防建设等领域的核心需求,从产业属性来看,造船厂属于装备制造业的重工业领域,涉及船体结构加工、焊接、装配、涂装、舾装等复杂工艺流程,其生产规模和技术水平直接反映了一个国家的综合工业实力;柴油机厂则属于动力机械制造业,专注于内燃机的研发、制造与测试,尤其是低速船用柴油机,作为船舶的“心脏”,其功率、能耗、排放等性能指标决定了船舶的运营效率与环保合规性。

从产业链协同角度分析,造船厂与柴油机厂形成了深度绑定的上下游关系,以大型远洋货轮为例,一艘18万吨级的好望角型散货船从钢板切割到最终交付,通常需要12-18个月的建造周期,而其中柴油机的供应往往是影响整体进度的关键节点,柴油机厂需根据造船厂的订单需求,提前完成柴油机的研发、零部件采购(如活塞、曲轴、涡轮增压器等核心部件)、整机装配与台架试验,整个过程涉及材料科学、热力学、精密加工等多学科技术,MAN Energy Solutions的ME-GI系列双燃料柴油机,采用低压气体喷射技术,可同时使用船用燃油与液化天然气,其研发周期长达5年,但能为船舶降低20%的碳排放,这种技术创新直接推动了造船厂绿色船舶的设计与建造,在实际合作中,双方通常通过长期协议或战略联盟锁定供需关系,例如中国船舶集团与中船动力集团之间的内部协同,确保了大型LNG运输船、极地科考船等特种船舶的动力系统供应稳定。

造船厂与柴油机厂如何协同发展?-图1
(图片来源网络,侵删)

从技术演进维度看,造船厂与柴油机厂的创新始终围绕“高效、节能、环保”三大主题展开,过去十年,随着国际海事组织(IMO)Tier III排放标准的实施,柴油机厂普遍采用选择性催化还原(SCR)系统、废气再循环(EGR)等技术降低氮氧化物排放,而造船厂则需同步优化船体线型、安装废气清洗系统(EGCS)以满足合规要求,沪东中华造船厂为地中海航运公司建造的23000TEU集装箱船,采用WinGD的X-DF-A双燃料主机,配合船厂设计的节能球鼻艏和前置预旋导轮,使船舶在满载状态下的燃油消耗降低12%,智能化与数字化技术的融合正在重塑两厂的合作模式:柴油机厂通过数字孪生技术构建柴油机的虚拟模型,实现故障预警与性能优化;造船厂则利用BIM(建筑信息模型)技术整合船舶结构与动力系统的设计数据,减少建造过程中的返工率,据中国船舶工业行业协会数据,2025年全国造船企业数字化设计普及率达91%,关键工艺数控化率达89%,其中柴油机厂的数字化协同贡献率超过30%。

从产业布局与区域经济影响看,造船厂与柴油机厂的集群化发展特征显著,全球范围内,东亚地区(中、日、韩)占据造船市场70%以上的份额,同时形成了完整的配套产业链:以长三角为例,上海外高桥造船厂、江苏新时代造船厂等大型船企周边,聚集了中船动力、潍柴动力等柴油机企业,以及南通中远海运川崎、扬州中远海运重工等配套船厂,这种“船-机-配”一体化集群使区域产业协同效率提升20%以上,在欧洲,德国曼恩、芬兰瓦锡兰等柴油机厂则与 Meyer Werft、Fincantieri等船企形成技术联盟,专注于邮轮、LNG运输船等高附加值船舶的动力系统研发,从国内看,广东省依托广船国际、黄埔文冲等船企,以及广州柴油机厂、中船三井等动力企业,打造了华南地区最大的海洋工程装备制造基地,2025年实现产值超800亿元,带动就业人数超过5万人。

两厂发展也面临共同挑战:一是原材料价格波动,2025年以来,国际钢价上涨30%直接导致造船厂成本增加,而镍、铬等合金价格的攀升则推高了柴油机生产成本;二是核心技术瓶颈,大功率低速柴油机的智能控制系统、超长寿命曲轴等高端部件仍依赖进口,国产化率不足60%;三是绿色转型压力,氨燃料、氢燃料等新型动力系统的研发投入巨大,单型柴油机研发成本超过10亿元,对中小型企业形成资金压力,为应对这些挑战,国内企业正通过“产学研用”协同创新加速突破,例如中国船舶研究所与上海交通大学联合开发的氨燃料发动机关键部件,已完成2000小时台架试验,预计2025年实现装船应用。

从全球竞争格局看,中国造船厂与柴油机厂的崛起正在重塑产业版图,根据克拉克森研究数据,2025年中国造船完工量、新接订单量、手持订单量三大指标分别占全球的47.3%、55.2%和49.0%,连续13年位居世界第一;在柴油机领域,中船动力、潍柴动力等企业的市场份额已全球前三,其中低速船用柴油机国产化率从2025年的35%提升至2025年的68%,但与韩国现代尾浦、日本三井造船等企业相比,我国在超大型LNG运输船、浮式生产储卸油装置(FPSO)等高端船舶的动力系统配套方面仍有差距,部分核心零部件仍需从德国、日本进口。

造船厂与柴油机厂如何协同发展?-图2
(图片来源网络,侵删)

随着“双碳”目标的推进和智能化技术的发展,造船厂与柴油机厂的合作将向更深层次拓展,氨/氢燃料动力、碳捕捉与封存(CCS)等技术的应用将推动船舶动力系统的革命性变革,要求柴油机厂从传统动力供应商转型为综合能源解决方案提供商;造船厂将通过模块化建造、数字化交付等方式缩短周期,而柴油机厂则需发展柔性化生产能力,以适应多品种、小批量的订单需求,据麦肯锡预测,到2030年,全球绿色船舶市场规模将达1500亿美元,其中动力系统的占比超过40%,这为两厂的技术创新与产业升级提供了广阔空间。

相关问答FAQs

Q1:造船厂和柴油机厂在合作中最常见的矛盾是什么?如何解决?
A:最常见的矛盾是交货周期与技术匹配问题,柴油机厂因零部件供应延迟导致交货推迟,或造船厂在船舶设计阶段未充分考虑柴油机安装空间,导致后期改造返工,解决方式包括:建立协同设计平台,实现船体结构与动力系统的同步设计;签订弹性供应协议,预留15%-20%的交货缓冲期;通过数字化模拟技术提前验证安装兼容性,如利用3D扫描技术模拟柴油机在机舱内的精准定位。

Q2:未来船用柴油机的主要发展方向是什么?对造船厂有哪些影响?
A:未来发展方向主要集中在三大领域:一是燃料多元化,氨燃料、氢燃料、甲醇等低碳/零碳燃料发动机将逐步商业化,预计2030年市场份额达30%;二是智能化,通过AI算法实现柴油机运行状态的实时优化与预测性维护;三是模块化设计,提升动力系统的快速更换与升级能力,对造船厂的影响包括:需重新设计机舱布局以适应新型燃料储存与供应系统;增加智能传感器与管路系统的安装精度;培养跨领域技术人才,掌握动力系统与船舶整体的集成调试能力。

造船厂与柴油机厂如何协同发展?-图3
(图片来源网络,侵删)
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