□ 劉光明
近年來,我國造船行業(yè)轉型調整和結構性改革取得重大成效,船舶工業(yè)穩(wěn)中有進。在全球造船市場顯著回暖的背景下,2021年我國三大造船指標全面增長,在國際市場上繼續(xù)保持領先地位。據中國船舶工業(yè)行業(yè)協會統計,2021年我國造船完工量同比增長3.0%,達到3 970萬載重噸;新接訂單量同比大幅增長131.8%至6 707萬載重噸;手持訂單量同比增長34.8%至9 584萬載重噸。近年來我國造船三大指標情況見圖1。
圖1 2016—2021年來我國造船三大指標情況
2021年我國造船完工量、新接訂單量和手持訂單量三大指標保持全球領先,按載重噸計算,分別占全球總量的47.2%、53.8%和47.6%,國際市場份額繼續(xù)保持世界首位。骨干企業(yè)國際競爭能力進一步增強,2021年三大造船指標進入世界前十強的中國船企共有6家,其中中國船舶集團有限公司三大造船指標首次全面超越韓國現代重工,位居全球各造船企業(yè)之首。2021年主要國家造船指標情況見表1。
表1 2021年主要國家造船指標情況 單位/萬載重噸
經過多年的轉型升級和改革發(fā)展,我國船舶工業(yè)產品結構調整成效顯著,在多個細分船型市場上具備了領先優(yōu)勢,包括散貨船、集裝箱船、化學品船等。目前,中國造船產業(yè)集中度已得到明顯提升,造船工業(yè)綜合競爭力進一步增強,未來要在清潔能源船舶等高附加值船舶的研發(fā)和制造上加大布局力度,進一步鞏固造船工業(yè)優(yōu)勢,真正向造船強國行列邁進。
長江三角洲、環(huán)渤海灣和珠江三角洲地區(qū)是我國的三大造船基地,占據全國造船產量的絕大部分。從六大區(qū)域分布看,結合各區(qū)域造船手持訂單量數據分析,我國船舶制造工業(yè)主要分布在華東、東北和中南地區(qū)。根據近幾年數據估算,華東地區(qū)占比約70.02%,東北地區(qū)為15.32%,中南地區(qū)為12.25%,三者合計占比超過了97%;其他區(qū)域相對較少,合計占比為2.40%。我國造船手持訂單量分區(qū)域情況見圖2。
圖2 我國造船手持訂單量分區(qū)域情況
根據船舶工業(yè)統計數據顯示,我國萬噸以上船臺、船塢集中分布在華東地區(qū),2020年該地區(qū)總數為403座,占比高達85.38%;其次是中南地區(qū),2020年該地區(qū)總數為44座,占比為9.3%。就華東地區(qū)而言,主要分布在浙江、江蘇和上海三省,三省合計為374座,在華東地區(qū)占比高達92.80%,在全國占比也達到了79.24%。2020年各地區(qū)萬噸以上船臺、船塢座數及占比見圖3。
圖3 2020年各地區(qū)萬噸以上船臺、船塢座數及占比
從近年來船舶用鋼消費變化情況看,2017年以前呈現出波動下降的趨勢,到2017年消耗量約為800萬噸,同比減少30.43%。2018—2021年我國船用鋼材消費保持穩(wěn)步增長,年均增長5%左右。
隨著全球疫情逐步得到控制,2021年國際航運信心提升,全球造船市場顯著回暖,我國船企承接新船訂單回升至6 707萬載重噸,同比增幅更是高達131.8%。受新船訂單大幅增長拉動,造船用鋼需求繼續(xù)保持增長態(tài)勢。據初步統計,2021年我國造船用鋼總量約980萬噸,同比增長3.2%。近年來我國船用鋼材消費情況見圖4。
圖4 近年來我國船用鋼材消費情況
(1)分品種消費
鋼材是船舶建造的主要原材料,船舶用鋼涉及到的主要品種有造船板、型鋼及配套焊接材料等。其中以中厚板為主的造船板需求約占造船用鋼需求總量的80%~90%。隨著船舶大型化、輕量化發(fā)展,未來對高強度、更寬幅板材的需求將會增長。就造船用鋼消費品種結構而言,以板材為主,從圖5可以看到,板材在船用鋼材中所占的比例常年保持在80%以上。2021年我國船用鋼材消費量約980萬噸,其中板材820萬噸,占船用鋼材的83.67%;型材消費量90萬噸,占比為9.18%;其他品種鋼材用量70萬噸,占比為7.14%。
圖5 近年來船用鋼材品種消費結構
(2)分區(qū)域消費
根據造船三大指標計算的單位鋼材消費情況可以看到,近年來單位手持訂單鋼材消費比較平穩(wěn),每載重噸船用鋼材消耗約100 kg(見圖6)。因此,可利用手持訂單量區(qū)域分布情況,對區(qū)域船用鋼材消費進行估算。
圖6 近年來單位鋼材消費情況
根據近幾年主要地區(qū)手持量指標來看,我國造船工業(yè)主要分布在華東、中南和東北地區(qū),其中華東地區(qū)造船工業(yè)最為發(fā)達,全國占比超過70%,中南和東北地區(qū)占比都在10%以上。據此估算,2021年我國船用鋼材的地區(qū)消費情況大致如下:華東地區(qū)消費量最大,接近700萬噸;東北和中南地區(qū)船用鋼材消費量都在100萬噸以上;其他地區(qū)船用鋼材消費相對較少。具體見圖7。
圖7 2021年船用鋼材地區(qū)消費結構
全球造船市場在2021年明顯回暖,截至12月底,我國手持船舶訂單9 584萬載重噸,達到近5年來的新高,船舶企業(yè)生產保障系數(手持訂單量/近3年完工量平均值)約為2.6年,大部分企業(yè)生產任務安排至2024年,少數企業(yè)生產任務已安排到2025年。隨著各國防疫政策的調整,疫情對全球經濟及供應鏈的影響將減弱,國際航運和造船行業(yè)信心將進一步得到提振,全球造船行業(yè)有望進入新一輪的景氣回升周期。
另外,根據造船行業(yè)周期規(guī)律分析,未來幾年老船替代將帶動新船訂單需求的進一步增長,加上碳減排等環(huán)保要求,將推動和加快新一輪的換船周期。未來幾年,在新船訂單需求的推動下,我國造船手持訂單量仍會保持高位,造船用鋼需求將呈平穩(wěn)增長。初步預計,到2025年我國造船手持訂單量將超過10 000萬載重噸,屆時我國將有1 100萬噸以上的造船用鋼需求。
目前,我國造船企業(yè)正處在轉型發(fā)展期,輕量化、大型化、安全化、長壽化是造船行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。隨著高技術船舶及海洋工程等高端制造業(yè)的發(fā)展,對高品質造船及海洋工程用鋼也提出了新要求,高強度、高韌性、良好的耐腐蝕性及易焊接性將是船舶及海洋工程用鋼的發(fā)展方向。
高強度、高韌性是造船用鋼的基本要求,隨著船舶向大型化、輕量化方向發(fā)展,船用鋼板的強度需求也在逐步提升。目前,390 MPa級的高強度鋼已在大型散裝貨船和集裝箱船中得到了比較廣泛的應用,基于TMCP工藝生產550 Mpa以上強度等級的鋼也已經可以實現,未來更高強度鋼在船體結構中的應用將進一步擴大。另外,隨著我國能源轉型發(fā)展,一些低溫油氣儲運船舶用鋼需求逐步提升,此類鋼材對低溫沖擊性能方面的要求較為嚴苛,例如,儲存液化天然氣的9Ni鋼,要求考核-196℃低溫沖擊功達到100 J以上,儲存運輸LEG的5Ni鋼,也要求考核-120℃沖擊功。因此,良好低溫韌性鋼板生產技術的研究和應用將成為發(fā)展重點。
在船舶安全化和長壽化發(fā)展趨勢下,壓載艙、原油艙船板用鋼材在耐腐蝕方面提出了更高的要求。研制開發(fā)耐腐蝕鋼可有效降低船板腐蝕速率,提升船板使用壽命和運行安全。作為涂層防腐的替代措施,耐腐蝕鋼的應用也有利于提高造船效率,在一定程度上可降低船舶建造和航運成本。總體來看,耐腐蝕鋼具有經濟、環(huán)保等方面的獨特優(yōu)勢,對我國油船建造、航運等行業(yè)的發(fā)展具有較大的經濟效益,是原油船用鋼板的重要發(fā)展趨勢。
近年來,集裝箱船的大型化促進了高強度厚鋼板的應用,為保證集裝箱船舶的航行安全,對船體中可能發(fā)生脆性斷裂的部位有必要采用高強度、高止裂韌性鋼板。此類鋼板要求在止裂韌性方面具有優(yōu)異的性能,能夠抵抗大型脆性裂紋的傳播,保障船體結構的安全可靠。2021年,國際船級社將80~100 mm厚鋼板-10℃止裂韌性≥8 000 N/mm3/2納入到新的國際標準中,特厚止裂鋼板的生產技術門檻大大提高。船板生產企業(yè)應在相關技術方面加大布局力度,適應船級社新的標準需求,逐漸拓寬產品范圍。
在船舶建造中,焊接效率的高低將直接影響船舶企業(yè)的制造競爭力,特別是在船舶大型化發(fā)展趨勢中,大規(guī)格船用材料的使用促使高焊接性能鋼的應用需求更為迫切。近年來,為了提高船舶建造效率、降低造船成本,對船板鋼提出了100 kJ/cm ~500 kJ/cm 的大線能量焊接要求,以便實現鋼板的一次焊接成形。隨著高技術船舶及海洋工程等高端制造業(yè)的發(fā)展,今后對這一趨勢的要求會越來越嚴格。