冰区船市场引群雄逐鹿

中船重工第七一四研究所 胡琳琳

随着全球气候变暖，北冰洋海冰加速融化，北极地区蕴藏的丰富资源和极具战略价值的航道，都从潜在利益变成了现实利益，世界各国对该地区的争夺日益升温。而在低温多冰、气候极其恶劣的北极地区进行资源勘探、开发、运输及商业航行则需要冰区船舶这一重要装备。冰区船热不断升温。

北极航道促冰区船升温

北极航道包括西北航道和东北航道。西北航道东起美国和加拿大东海岸，向西穿过加拿大北极群岛，经波弗特海、白令海峡抵达美加太平洋港口；东北航道西起西欧和北欧港口，穿过西伯利亚沿岸海域，绕过白令海峡到达中国或日本港口。

世界发达国家大多处于北纬30度以北地区，这个地带生产了当今世界80%的工业产品，占据70%的国际贸易。如果北冰洋航线畅通，这些地区的国际贸易航线将会缩短大约6000～8000公里的航程，节省40%的航运成本。届时，国际航运的重心必将转向北极，大量的货物将会通过该航线运输，这将会对船舶的需求产生重大改变。原来航行于热带和温带的船舶因为无法在低温多冰的北极地区航行，冰区船舶将在世界船舶订单中占有一席之地。

冰区船舶泛指航行于冰区的船舶，成员中主要有冰区运输船舶、冰区海洋工程船和破冰船等。冰区运输船舶和冰区海洋工程船主要是对船体结构、主机、轴系、齿轮箱、螺旋桨、起动装置与冷却水系统等采取了强化措施，以适应在冰区航行的需要。而破冰船则是用于为其它冰区船舶开辟航道的专用船舶。

据克拉克松报道，近年来在冰区级船舶建造方面已投入约80亿美元，用于建造203艘1230万吨的破冰船。冰区船队的规模也随之不断扩大，如冰区油船船队（载重吨）在1992年仅占世界油船船队（载重吨）的3%，而到2008年，这一比重增加到10%，大约1800万载重吨。可以预见，随着北极油气资源开发不断深入和未来北冰洋航线的畅通，冰区船舶需求将会逐年增加。

近年来，冰区运输船舶逐渐向具有自破冰功能的方向发展。2006年，三星重工开发成功了世界首创的“极地用前后双向破冰船”技术，并将其运用到了为俄罗斯商船公司建造的3艘7万吨级油船中，该油船无需破冰船的帮助，可以独立在1.57米冰厚的海域内以时速3节航行。

在冰区作业的海洋工程船舶均需具有一定的抗冰性能，目前，能够在极地海域进行作业的冰区海洋工程船舶基本被韩国所垄断。2007年，韩国三星重工建成了世界上首艘能工作于极地海域、钻井深度达11000米的“斯特纳·钻探机之最”号钻井船，并交付瑞典斯特纳散货海运公司使用。2008年5月，三星重工从苏格兰Stena钻探公司接获一份价值9.42亿美元的钻井船订单，是世界首艘可稳定用于北极浮冰海域的钻井船，耐极端低温达-40℃，预计将于2011年底交付用于北海水域。2009年4月2日，大宇造船海洋在墨西哥湾成功交付了世界最大油田开发钻井船舶公司美国Transocean 公司于2006年订造的极地深海油田开发钻井船。

造船强国角逐冰区船舶

作为世界造船强国之一的韩国在冰区船舶设计建造方面摇摇领先，并频频接获订单。其中，全球冰区船舶建造领域最为著名的公司三星重工，在2008年4月至2009年4月，就交付了66艘冰区船舶，包括24艘集装箱船，17艘阿芙拉型油船、20艘苏伊士型油船和3艘穿梭油船等。目前，三星重工已将冰区船舶作为其新技术研发的重要方向，大力开发北极钻井船、破冰LNG船、破冰集装箱船，还将FPSO的石油开采生产和存储设备搬到破冰船上，开发出破冰FPSO等新概念船。

韩国STX集团也于今年宣布，开发大型冰级集装箱船和极地破冰穿梭LNG船。这种破冰穿梭LNG船可破冰层1.5米，并采用DAS系统（Double Acting System），可实现船首船尾双向航行，专为俄罗斯Yamal的LNG项目设计研发。同时，针对北极航道的显现，开发大型冰级集装箱船。

韩国大宇造船与海洋工程公司也制定了“F1”战略，将破冰油船和北极钻井船等冰区船舶作为重点高技术产品进行研发。

而另一造船强国日本则耗资380亿日元打造了继“宗谷”号、“富士”号和老“白濑”号之后的日本第四代极地考察船新“白濑”号。

虽然欧美国家已经放弃了普通船舶的制造，但其仍然继续加强冰区船舶的研发能力，扩充冰区船队。如美国计划到2015年更新“极星”号与“极海”号2艘现役破冰船，并新建2艘破冰船，使服役的破冰船达到6艘。

欧洲不仅重视冰区船舶的建造，而且还注重相关配套设备和相关标准的制定。如欧盟正投资6.5亿欧元设计建造新一代集科学钻探与多功能研究平台为一体的重型破冰船“北极光”(Aurora Borealis)。瑞典阿法拉伐公司开发了适用于北极钻探船的PureBallast2500压载水处理设备。挪威船级社开发了冰载荷监测系统，能为船舶操纵人员提供有关冰载荷对船体影响的实时信息，并能将冰层的卫星信息整合成电子航行地图，此外挪威船级社还联合八个国家的十五家组织启动了北极地区海洋工程装置最佳实践标准的制定工作。

而拥有20艘破冰船的俄罗斯2015前还将建造5艘核动力破冰船。此外，俄工业和能源部长赫利斯坚科表示，为了进一步勘探开发其北极海域内储存的石油和天然气，今后20年，俄将建造各型船舶1000多艘。

作为世界船舶工业的后起之秀的越南也染指该领域，承接了6艘冰区加强支线集装箱船。

我国冰区船舶研发建议

面对北极地区战略地位的日益提升，各主要国家纷纷加强冰区船舶研制的现状，我国船厂也积极应对，并承接了部分冰区船舶订单。同时有关技术研发单位还做了大型冰级船舶技术的预研开发，为我国进一步发展自主冰区船舶奠定了一定的基础。

但是，我国冰区船舶的建造技术相当薄弱，高等级冰区船舶制造从未涉及，自破冰型运输船舶还处于技术空白。为此，我国有必要针对以下关键技术展开研究，为北极开发提供坚强的装备保障。

一是材料制造加工技术的研究。为了在低温条件下保证船舶的安全，冰区船舶必须采用比普通船舶更高等级的钢材和非金属材料，如何制造这些冰区级材料，并且将其加工焊接成性能良好的船体构件是首先需要掌握的技术。

二是基础试验技术研究。与普通船舶一样，在实船建造前，需要进行模型试验。所不同的是普通船舶是在水池中进行试验，而冰区船舶需要在“冰槽”中进行试验。冰槽是一个冷冻水池，能够模拟现实中包括冰载荷在内的各种载荷。虽然我国建造了多个大型试验水池，但缺乏用于冰区船舶试验的冰槽。

三是船型设计技术研究。在冰层厚度达1米的冰区，最高等级冰区船舶的最大航速可达20节，在普通船舶上进行简单的加强并不能满足安全性和经济性要求。其型线需要特殊设计，特别是艏部型线，以便更好的适应冰区航行。

四是相关船用设备制造技术研究。在冰区航行时，船上各系统将会经受严酷的环境考验。动力及推进系统包括主机、轴系、减速齿轮装置、螺旋桨、起动装置及冷却水系统等设备均需满足冰区航行的要求。特别是其轮机装置应能在环境空气温度低于0℃的情况下安全和正常运行，并应特别考虑低温下液压系统的功能、水管和水箱的防冻措施以及应急柴油机低温起动性能等。而在北极地区航行的船舶，普通的导航系统将面临失效的问题，陀螺罗经的指向力矩随纬度的升高而变小，纬度超过70°时准确率将会显著下降，当达到北纬85°的时候将失去作用。而磁罗经在磁极附近对航海的作用非常小。同样，冰区船舶的其他设备也须要进行特殊的设计制造才能安全快速的在低温条件下航行。

工欲善其事，必先利其器。我国应该着力突破这些关键技术，开发适应北极地区航行的船舶，打造相应的冰区船队，为我国开发利用北极资源，保障国际贸易安全，促进国民经济发展提供可靠的装备。