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我国海洋工程装备制造业的发展对策研究*

2013-09-29杜利楠姜昳芃

海洋开发与管理 2013年3期
关键词:海洋工程钻井装备

杜利楠,姜昳芃

(大连海事大学交通运输管理学院 大连 116026)

2010年10月发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确将海洋工程装备产业纳入重点培育和发展的战略性新兴产业,海洋工程装备产业迎来发展黄金机遇。发展海洋工程既是维护国家能源安全、海洋权益的重要保证,同时也为打破国际技术垄断,培育国民经济新的增长点,建设海洋强国奠定坚实基础。然而,我国海洋工程装备制造业与世界发达国家的发展水平差距较大,仍处于该行业的第三阵营,产业发展仍存在诸多问题,业已引发一系列矛盾。对产业进行系统研究,分析困难寻求突破是提高我国海洋工程装备制造业的国际竞争力,推动我国成为世界海洋工程装备制造的大国和强国的重要途径。

1 发展我国海洋工程装备制造业的必要性

1.1 海洋资源开发和利用迫切需要发展海洋工程装备制造业

1.1.1 我国能源消费缺口日益扩大,自给能力不足

统计资料显示,2010年中国能源消费增幅11.9%,占世界能源消费比例的20.3%,首次赶超美国成为世界最大能源消费国。近年来,我国油气资源产量年均增幅约为4.5%,而消费量年均增幅7.9%,油气消费缺口由2000年的6000万t增长为2010年的2亿t(图1)。2010年我国原油产量为2.03亿t,消费量为4.29亿t,自给能力仅为47%,对外依存度已超过50%的预警线,能源安全隐患日益凸显,同时根据《全国矿产资源规划(2008-2015)》和《能源蓝皮书(2010年)》分别预测2020年中国石油对外依存度将达到60%和64.5%。而国际能源署(IEA)预测中国石油进口依存度未来甚至将升至80%[1]。能源安全不仅关系到一国的经济安全,更是国防安全的重要保障,开发海洋资源降低能源外部依赖度势在必行。

图1 2000—2010年我国油气资源产量和消费量变化趋势

1.1.2 开发利用海洋资源成为缓解陆域资源压力的新选择

在全球资源过度开发和利用的情况下,依靠陆域资源开发而保持经济发展的成本日渐增大,海洋蕴含资源种类丰富且储量巨大,已成为各沿海国家解决能源问题的新选择,更被列为具有重要战略意义的新兴开发领域,开发利用海洋资源成为我国经济可持续发展的必然要求。按第三次全国石油资源评价初步结果,我国海洋油气资源占全国油气资源总量的30%左右,而我国海洋石油资源的平均探明率仅为12.3%,天然气的平均探明率仅为10.9%,远远低于世界平均探明率,整体上仍处于勘探的早中期阶段。另一方面,中国拥有18000km余海岸线,濒临渤海、黄海、东海、南海4个海域,有着丰富的海洋资源。特别是南海油气储量巨大,地质储量约230亿~300亿t,占我国油气总资源量的1/3,其中70%蕴藏于深水区域(仍尚待开发),被誉为 “第二波斯湾”。此外,在国家管辖海域以外的海底区域——国际海底区域(简称 “区域”)面积约2.517亿km2,占地球表面积的49%,所蕴含的丰富资源及广阔空间也决定了其重要的战略地位,同时伴随陆域能源短缺日渐明显,海洋成为各国寻求资源途径的新兴开发领域,引发国际激烈竞争。

1.1.3 海洋工程装备发展水平直接决定海洋资源开发利用水平

海洋工程装备是开发和利用海洋资源的大型工程装备和辅助性装备(除石油、天然气外,其他海洋资源如可燃冰、锰结核、热硫化物等,远未进入商业勘探和开发阶段,因此当前主要指海洋油气开采装备),集中体现了国家的综合基础技术能力,处于海洋经济产业链的核心位置,前向集成了陆上装备制造业的发展技术,后向推动了海洋装备制造业的整体发展,产业发展对整个装备制造产业链具有很强的带动和推动作用,其发展水平决定了海洋开发利用的水平和海洋产业链的核心竞争力[2]。同时,伴随海洋资源开发由近海向国际海域发展,由浅海向深海发展,对海洋工程装备制造业也提出了新的要求,发展海洋工程装备制造业不仅是开发海洋、维护海权、发展海洋经济的需要,更是建设海洋强国的需要。

1.2 海洋工程装备制造业发展是维护海洋权益的重要武器

海洋工程装备制造业前向集成了陆上装备制造业的发展技术,后向推动了海洋装备制造业的整体发展。产业自身不仅凝聚了陆上装备制造业的相关发展技术,更需要创造性地开发新技术以适应海洋环境的特殊性和复杂性,因此海洋工程装备制造业属于高技术领域,集中体现了我国在海洋开发领域的竞争力。随着科学技术不断进步及海洋的战略地位日渐显现,对于海洋资源和空间资源的争夺日益激烈。受制装备瓶颈,我国海上石油勘探仍限于近海,日本、韩国、越南等邻国已经纷纷在南海和东海等石油储量丰富的深海油田大举开采石油,不仅导致我国海上石油资源的流失,甚至将危及我国的海洋主权,深海勘采已迫在眉睫。

1.3 海洋工程装备制造业是打破技术垄断的依托

目前,世界海洋工程装备研发设计几乎全部由欧美企业垄断,其中下游生产领域正在向亚洲转移,然而装备制造所需的技术支撑,高端技术装备的垄断,使得产品制造成本上升,并且对设备运营中产生的问题解决不畅,受制于人。例如近来发生的渤海湾蓬莱19-3油田溢油事故,美国康菲石油公司对待溢油事故的处理态度,表明在缺乏高端海洋工程装备技术支撑的前提下,只能受制于人。打破技术领域垄断,是实现海洋资源开发自主权的基石,是确保海洋资源与环境安全、提高国际竞争力的重要保证。

1.4 广阔的海洋开发前景推动海洋工程装备制造业的发展

1.4.1 政策扶持助推海洋工程装备制造业的发展

早在2009年发布的《船舶工业调整和振兴规划》中,海洋工程装备就被当作 “优化国内造船企业产品结构的高技术含量、高附加值产品”而不断提及;2010年10月,国务院颁布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,海洋工程装备成为 “十二五”期间战略性新兴产业的大力培育和发展重点之一,迎来了产业发展历史性机遇。 “十一五”期间,我国用于海上油气资源开发的投入达1200亿元;而根据初步完成的《“十二五”期间海洋工程装备发展规划》,预计 “十二五”海洋工程投入为2500亿~3000亿元,将带动新一轮海洋工程装备投资热潮[3]。

1.4.2 海洋经济快速发展为海洋工程装备制造业发展提供支撑

统计资料显示,2010年海洋经济生产总值为38439亿元,占GDP的9.7%,其中海洋油气及矿产增加值为1351亿元,较2009年增长53%。海洋经济的快速发展催生了海洋资源开发利用的需求,并呈现快速发展态势,为海洋工程装备制造业的快速发展提供有利支撑。

2 世界海洋工程装备市场竞争格局

从全球市场来看,目前海洋工程装备建筑商主要为三大梯队:处于第一梯队的公司主要在欧美,该阵营垄断着海洋工程装备开发、设计、工程总包及关键配套设备供货;第二梯队是韩国和新加坡,其在总装建造领域快速发展,占据领先地位;中国还处于制造低端产品的第三梯队[4]。

2.1 第一梯队——美国及欧洲垄断装备设计和高端制造领域

欧美是全球海洋油气资源开发的先行者,也是世界海洋工程装备技术发展的引领者,具备超强的研发和设计能力,伴随当地海洋工程产业升级及世界制造业向亚洲国家转移趋势,欧美企业逐渐退出了中低端海洋工程装备制造领域,但在高端海洋工程装备制造和设计方面(海洋工程装备的研发、前期设计、工程总包以及关键设备供货)仍然占据垄断地位,同时建造少量深水高技术装备,主要公司包括美国McDermott公司、法国Technip公司、意大利Saipem公司和Subsea公司等。

2.2 第二梯队——韩国、新加坡主导海洋工程装备制造领域

韩国和新加坡具备超强的建造和改装能力,较强的研发设计能力和工程总包能力,主要从事高端海洋油气钻采装备的模块建造与总装,设备安装调试,部分产品的设计与工程总包。在钻井船市场,韩国基本处于垄断地位,其市场占有率达90%以上;在浮式生产储卸油装置(FPSO)改装和新建市场,韩国和新加坡的市场占有率分别高达67%和82%。

2.3 第三梯队——中国、巴西、阿联酋等国家成为后起之秀

中国、巴西、阿联酋等国具备一定的建造能力和研发设计能力,主要从事浅水装备的建造,开始进军深水装备建造领域,并从事装备的改装和修理。其中,新加坡、中国和阿联酋在自升式钻井平台和半潜式钻井平台建造领域占据主导地位,自升式钻井平台市场占有率达77%,半潜式钻井平台市场占有率达85%。

总体而言,欧美基本垄断装备设计和高端制造领域,坐拥价值链的顶端。中低端海洋工程装备制造逐渐向亚洲转移,在全球海洋工程装备制造市场,韩国占据了一半以上份额,新加坡次之,而巴西和中国作为后起之秀,追赶势头强劲。2010年全球海洋工程装备新接订单方面,韩国市场份额为51%,稳居首位;新加坡次之,市场份额为19%;巴西和中国的市场份额分别为16%和10%;日本和阿联酋的市场份额分别为3%和1%。

3 我国海洋工程装备制造业的发展历程及现状

3.1 我国海洋工程装备制造业的发展历程

我国海洋油气开发推动了海洋工程装备的发展,经过几十年的发展和进步,我国海洋工程装备制造业已经初具规模,其发展历程大致可划分为3个阶段。

3.1.1 起步时期

20世纪六七十年代,我国海洋工程装备制造业发展起步,先后建成了自升式钻井平台、半潜式钻井平台、浮式生产储油轮装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)等储运装备;受国际石油危机和国内外市场需求减少的影响,90年代以后,我国海洋工程装备制造的发展步伐明显放缓,整体技术水平和国外差距也逐渐拉大。

3.1.2 发展时期

伴随着经济的快速发展,能源问题成为国内外关注的焦点,海洋工程装备需求快速增长,推动着我国海洋工程装备制造业的发展。经过前期的自升式平台引进和随后的自主设计、制造,2000年以后我国海洋工程主要装备制造企业在FPSO方面取得很大进展,逐渐走向成熟。国内的FPSO生产、制造主要由中国重工旗下的大船重工集团和中国船舶旗下的外高桥造船厂完成,其中更以大连重工集团为多(主要是改造业绩)。在设计方面,中船集团708所完成了绝大多数国内建造FPSO的设计工作。

3.1.3 走出国门

2006年以后,我国的海洋工程装备制造业进入一个新的阶段。这不仅是由于国内企业可以自主建造新的具有里程碑意义的产品,而且国内海洋工程制造企业格局发生了新的改变、一批新的海洋工程后起之秀在国内和国际舞台上崭露头角。在国内海洋工程装备竞争格局中,中远船务已经与中船重工同为主要生产企业,而且中集来福士、招商局重工、海油工程等也有了出色的业绩表现。在海洋工程辅助船方面,太平洋造船集团、中船集团和中船重工位列三甲;在设备改装方面,中远船务也和中船集团、中船重工齐头并进。我国海洋工程装备制造业的竞争格局已经出现群雄并起的苗头[5]。

3.2 我国海洋工程装备制造业的发展现状

3.2.1 近年来在全球市场的地位逐渐提升

据统计,2010年中国完工交付生产平台、钻井平台4座,各类海洋工程辅助船50艘,其中26艘平台供应船,24艘工作拖船;新承接钻井平台12座,深水钻井船、CSS型钻井船各1艘,各类海洋工程辅助船85艘,拥有全球海洋工程装备市场15%的份额。截至2010年年底,中国手持钻井平台订单24座,钻井船5艘,各类海洋工程辅助船158艘。仅位于新加坡之后,相对而言,中国企业的订单主要是FPSO改造,而韩国和新加坡则有较多新建订单。

3.2.2 技术水平和制造能力快速提升

技术水平和制造能力快速提升,已经能够建造多项具备国际领先水平的海洋工程产品。在钻井平台领域,2011年5月,中国首座自主设计、代表当今世界3000m深水半潜式钻井平台最高水平的第六代半潜式钻井平台 “海洋石油981”已经顺利交付使用,该平台具有勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能,最大作业水深3000m,钻井深度10000m,平台总造价近60亿元;在钻井船领域,中远船务已于2010年8月开始建造世界上目前在建的最大的超深水钻井船 “大连开拓者号”,该船可以在水深3050m海域进行钻井作业,钻井深度12000m,可储油100万桶。

3.2.3 初步构筑较全面的海洋工程装备产业链

中国企业已经全面涉足从上游的海洋工程产品设计、配套设备制造到下游的海洋工程总包建造的整个产业链;尽管如此,在设计和核心配套装备领域,中国海洋工程装备制造企业仍主要依赖国外企业。海洋工程装备设计基本由欧美企业所垄断,目前,世界著名海洋工程装备设计企业主要是欧美企业和个别日本企业,比如美国F&G公司、日本MODEC公司、挪威Aker Kvaemer、意大利Saipem等。由于海洋工程装备对安全性、可靠性要求极高,因此对部件的要求也很高,海洋工程装备配套设备70%以上需要进口,而关键设备对外依存度甚至超过95%,设计和关键设备依赖进口导致建造项目管理协调难度大、生产周期长、成本更高、售后服务响应速度慢,影响中国企业的国际竞争力。

4 我国海洋工程装备制造业存在的问题

4.1 基础技术和建造经验不足

我国海洋工程装备制造业与世界发达国家的发展水平差距较大,仍处于该行业的第三阵营,设计开发能力与国外差距较大,目前仅能自主设计部分浅海海洋工程装备,基本未涉足高端、新型装备设计建造领域,更不具备其核心技术研发能力。而深水海洋工程装备的前端设计还是空白,专业设计机构少、专业设计人员少;此外,国内大多数船企未涉足过海洋工程市场,缺乏海洋工程建造和管理等相关经验,一定程度上制约了我国海洋工程装备制造业的快速发展。

4.2 自主创新能力不强、国外技术封锁

海洋工程产品具有高技术特点,而国内海洋工程企业缺乏技术及相关科研人才支持,自主创新能力不强,基本是参照或直接引进国外技术,承接海洋工程产品订单,产品技术含量低;同时,海洋平台的各类功能模块以及各类配套设备规格品种多,对技术性能、材料、精度、可靠性、寿命及环境适应性的要求十分严格,专利技术多、附加值高的高端配套设备,多被国外供应商所垄断,面临国外技术封锁的严峻事实,核心技术受制于人,发展过程中存在的问题不容忽视[6]。

4.3 国内企业竞争领域重叠,初现结构性产能过剩隐忧

近年来,国内很多大型船舶企业纷纷借助海洋工程装备转型,努力扩大海洋工程装备基地建设,造船业鼎盛时期一拥而上的局面再度显现。然而,受技术、人才及配套支持限制,国内海洋工程产品竞争领域重叠严重,主要集中在浅水和低端深水装备领域竞争,高端海洋工程装备设计建造基本空白,海洋工程企业扎堆于价值链低端[7];然而,随着水深的增加,适用目标的差异,海洋工程装备呈现多元化趋势,如TLP、SPAR等,但我国目前基本未涉足TLP、SPAR、LNG-FSRU、LNG-FPSO等高端、新型装备设计建造领域,更不具备其核心技术研发能力。海洋工程装备产品供求结构不均衡,初现新的结构性产能过剩隐忧。

4.4 海洋工程装备配套产业发展严重滞后

目前,由于海洋工程配套设备技术要求高、研制难度大,我国的配套设备生产能力较弱,大部分海洋工程装备的配套设备依赖进口,自配套率不足30%。尤其在核心配套领域,我国的自配套率低于5%。配套设备是海洋工程装备价值链中的关键环节,占比高达55%。而关键技术基本由欧美企业垄断,我国只在低端配套产品上占有一定份额。如果我国海洋工程配套业不能实现与海洋工程装备制造业同步发展,中国海洋工程企业将被牢牢钉在海洋工程产业链的低端,这也是中国企业进军海洋工程市场最大的隐患。

5 提高我国海洋工程装备制造业竞争力的对策建议

发展海洋工程装备制造业是开发利用海洋资源的必要条件,也是维护我国经济安全、能源安全的战略性选择。尽管我国海洋工程装备已初具规模,然而产业发展仍存在很多问题和薄弱环节。提高我国海洋工程装备制造业的竞争力,既是维护我国海洋权益、能源安全、打破技术封锁的先决条件,也是实现经济可持续发展和海洋强国目标的必然要求。

5.1 加强基础科学和应用技术研究,推动我国海洋工程装备制造的技术升级

加强基础科学和应用技术的研究是推动产业技术升级,提升产业国际竞争力的基础支撑。尽快从制造低端向高技术、高附加值的海洋工程设备模块设计和制造推进和转移是我国海洋工程装备制造业发展的重点。一方面通过 “走出去、请进来”的办法,利用国家支持政策,汲取国外先进设计技术和建造经验,不断消化吸收;另一方面也可联合国内有关的大学、科研机构,通过合作攻关自主研发,逐步掌握海洋工程装备的关键核心技术。

5.2 加强海洋工程装备制造业产业链上下游的合作

从产品链的角度,海洋工程装备产业链主要包括上游原材料和配套系统供应商、海洋工程装备的设计与承建商、下游海上钻采服务商及海洋石油化工企业。由于开发海洋工程装备要求高,个性化的特征明显,从设计到制造,再到生产、安装、调试、投产对项目管理经验要求高。加强产业链上下游企业的合作,共同开发新产品、新技术、新工艺,参与产品生产的全过程可以提高整个链条的竞争力。

从技术链的角度,海洋工程装备产业链主要是指以海洋工程装备产品为载体的各项建造技术的集成关系,同时具有跨学科、跨专业、多系统集成、技术含量高的特点。鉴于此,组织相关企业、大学、科研院所,针对战略性产品,加强 “产、学、研、用”的合作,在专业化分工的基础上开展联合研究,推动产业技术水平不断提高,是迅速提升我国海洋工程装备制造业技术水平的重要途径[8]。

5.3 重视研发生产海洋工程装备的各类配套产品

正如前面提到的,核心配套设备对外依存度过高是我国海洋工程装备竞争力的短板。此外,相对于传统的船舶制造,海洋工程装备配套设备具有一定的特殊性,其技术含量高,海上作业环境对其可靠性能以及维护、防漏油、甚至免维护等均提出更高的要求。目前,我国核心配套设备进口率达到95%,同时,核心配套设备在整个海洋工程装备的成本中所占比重最高,表明核心配套产品成为制约我国海洋工程装备制造业发展的重要因子。逐步掌握关键核心技术,推动核心配套产品的研发生产是发展海洋工程强国的又一关键。同时,随着我国政府对海洋工程装备自配套率提升政策支持的力度加大,国内配套设备制造企业研发、生产实力的增强,“十二五”期间我国大量海洋石油装备订单向国内配套的倾斜,配套设备将迎来黄金发展期;在产品结构上,将逐渐由目前的中低端配套,向附加值更高的核心高端配套发展。在市场覆盖上,逐渐实现进口替代,在未来也有望走出国门,分享全球市场。

5.4 加强区域统筹规划,避免低质重复竞争

针对国内企业纷纷转向海洋工程装备市场,海洋工程基地建设过热现象,开展区域统筹规划,集中区域内资源协调利用,对各区域的产业发展进行专业化分工,产品差异化,以实现效率最大化。充分挖掘自身资源能力条件,形成与细分产业领域发展需求的对接。明确区域产业定位,全面考虑产业和项目的协作关联度,鼓励依托产业链环节开展专业分工。同时,加强人才、技术、资本等资源向海洋工程装备基地集聚,突出区域的优势和特色,因地制宜,发挥地方优势,明确产业发展方向和模式,提高我国海洋工程装备制造业的国际竞争力[9]。

[1]方正证券 .海洋工程:扬帆起航 再演船舶振兴之辉煌[EB/OL].(2011-03-23)[2012-03-03].http://www.p5w.net/stock/lzft/hyyj/201103/t3511210.htm.

[2]陈明义 .培育壮大我国的海洋工程装备制造业[J].发展研究,2011(5):4-6.

[3]中信建投证券研究发展部.海工装备行业深度研究报告:战略新兴产业下的高端装备制造“由浅入深”[EB/OL].(2010-12-17)[2012-03-03].http://www.microbell.com/UpFile/2010_12/20101217163927292.pdf.

[4]刘全,黄炳星,王红湘 .海洋工程装备产业现状发展分析[J].中国水运,2011(3):37-39.

[5]郭静 .我国海洋工程装备制造业产业发展和布局研究[D].大连:辽宁师范大学,2011.

[6]繁星 .海工装备产业发展的新视角[J].中国远洋航务,2010(10):29-30.

[7]中国海洋工程装备网 .中国海工装备汇编2011.[EB/OL][2012-03-03].http://www.hyzb.org/index.html.

[8]工业和信息化部 .海洋工程装备创新发展战略(2011-2020年)[EB/OL].(2011-09-16)[2012-03-03].http://finance.eastmoney.com/news/1350,20110916163649520.html.

[9]张广钦 .关于进军海工装备市场的思考与对策[J].上海造船,2011(1):55-58.

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