
引領全球潮流!上船院自主研發成就VLOC世界品牌
日前,由中國船舶集團上海船舶研究設計院為韋立國際集團研發設計、恒力重工集團有限公司承建的6艘32.5萬噸超大型礦砂船(VLOC)正式簽約。至此,上船院已累計承接30萬噸以上級超大型礦砂船設計訂單83艘,國內和國際市場占有率分別達到85%、61%,且形成了具有“綠色、環保、節能、智能、安全”等顯著特征的中國船舶GREEN DOLPHIN(綠色海豚)VLOC系列世界品牌。
VLOC屬于小眾船型,是專為運輸散裝礦砂而設計的特種船舶,在航運業中卻扮演著重要角色。其以高載貨能力和經濟高效的運輸方式,支撐著全球礦業和鋼鐵等工業的發展。
捷足先登,敢為人先
以市場需求為導向
隨著中國經濟的快速發展,從2003年起中國成為全球最大的鐵礦石進口國。而鐵礦石的供應基本來自澳大利亞、巴西和印度。上船院審慎研判全球礦砂航運市場發展新趨勢,依托雄厚的民用船舶設計力量,毅然決然進軍VLOC設計領域。
從零開始,從改裝船起步。2006年,經過市場競標,上船院如愿承接了將一艘大型單殼油船改裝為23.6萬噸VLOC的設計訂單,一躍跨入VLOC設計領域。
通過對改裝船總體布置、船舶結構和壓載系統全面詳細的可行性分析和優化再設計,并順利通過實船營運檢驗,使得這艘即將被淘汰的油輪脫胎換骨,重獲新生,獲得船東的交口稱贊。
這一世界首創的改裝升級工程,不僅展現了上船院深厚的設計底蘊和綜合實力,為上船院自主研發設計VLOC樹立了信心,奠定了基礎,更是為船東創造了可觀的經濟效益,真可謂是兩全其美,合作共贏。
首戰告捷,聲譽鵲起
新訂單接踵而至
同樣在2006年,原中海發展股份有限公司選定上船院作為研發設計方,共同論證新造船的船型尺度、服務航線、適配港口等關鍵參數,最終雙方選定23萬噸VLOC作為中澳鐵礦石運輸的主力船型,同時兼顧巴西至中國航線。該批次船舶共計12艘,由原廣州中船龍穴造船有限公司承建,填補了國內大型礦砂船設計建造領域的空白。該船型曾獲得上海市人民政府頒發的上海市科技進步二等獎。
2007年,巴西鐵礦石供應商淡水河谷公司計劃訂造專門用于中巴航線的40萬噸VLOC。上船院礦砂船研發團隊接到任務后,對中巴所有大型礦砂碼頭開展專題調研,全面掌握港口和航道的準確數據。經過嚴格的科學論證和嚴謹的多次優化,該型船的設計方案得到了船東和租方的一致認可。次年,江蘇熔盛重工集團與巴西淡水河谷簽訂了12艘40萬噸VLOC的建造合同。該合同以16億美元的高價,成為當時世界造船史上單筆合同金額最大的訂單。
上船院自主研發的40萬噸VLOC優秀船型,是適合中巴航線最大級別船型,被業界親切地稱為CHINAMAX,曾獲得上海市人民政府頒發的上海市科技進步二等獎。它不僅贏得了業界的矚目和首肯,也招致新船東紛紛慕名而來。阿曼航運公司高層專程飛赴上海,熱切地與船廠簽訂4艘建造訂單。
該船型第一批次16艘船的成功承建,大幅降低了中巴航線鐵礦石單位運輸成本,讓上船院在全球VLOC設計領域的聲望與日俱增。
精益求精,創新迭代
新船型層出不窮
依托豐富的船型譜系和強大的礦砂船設計經驗,上船院精益求精,使這位DOLPHIN海豚系列新成員結構更加可靠、裝卸更加靈活、營運更加經濟,實現了可持續的創新迭代。
23萬噸和40萬噸VLOC的成功研發和建造,確立了中國全球VLOC的設計建造中心地位。而上船院沒有故步自封,依然聚焦船東和市場新需求,乘勢而上,加大科技創新力度,先后推出了西澳最大型26.2萬噸、兼顧西澳和巴西港口的30萬噸VLOC等系列船型,收獲訂單 16艘,實現了全系列覆蓋。
2010年,上船院憑借敏銳的市場嗅覺,主動出擊,升級開發了第二代40萬噸VLOC,使其載重量增加1000噸,主機日油耗減少18%,二氧化碳日排放量降低20%以上。
優異的船型再次獲得了租方淡水河谷公司的青睞。盡管介于各種外部環境因素,合同遲遲未落地,但上船院始終與租方保持緊密溝通。在敲定合同的5年間,持續進行技術攻關,終于解開了鐵礦石液化這一業界難題。同時,潛心研發的B型艙和薄膜艙液化天然氣(LNG)燃料預留2種環保創新方案,為船東在改裝時根據投資成本提供了多種選擇。
功夫不負有心人。2015年,共30艘第二代40萬噸VLOC超級大單終于成功簽約,彰顯了“中國方案”的科創性、先進性和前瞻性。特別值得一提的是,該船型還被DNV授予了CSA—2(船體極限與疲勞水動力分析)船級符號。這是我國首次自主進行船舶最高等級有限元分析,打破了國外壟斷。通過CSA—2計算分析,能夠對全船的疲勞強度和極限強度進行細致分析,使VLOC更加安全可靠。上船院礦砂船設計團隊有限元小組的4名成員通過不懈努力,用時一年完成所有計算,積累了寶貴的經驗。在后續接單的32.5萬噸VLOC,僅用了3個月,便完成了要求的全部計算內容,為船廠節省了大量的建造等待時間。
2017年,淡水河谷公司需要訂造一批用于中巴航線的VLOC,租方淡水河谷和船東最終選中了上船院作為瓜伊巴港最大型32.5萬噸VLOC的研發設計方,該批次船型獲得了28艘訂單。上船院對該系列船設計安裝了氣泡減阻系統,同時開展LNG燃料、甲醇燃料改裝應用研究,形成方案供船東日后選擇。特別值得一提的是,其中一艘在投入運營前,上船院又特別為其設計安裝了5臺轉筒帆,每年可減排3400噸二氧化碳當量。
2018年,作為工信部“智能船舶1.0”研發專項的4艘示范應用船的首制船,全球首艘40萬噸智能VLOC“明遠”號被賦予了“大智慧”,獲得了DNV與中國船級社(CCS)的智能船舶附加標志。該船開創了“平臺+應用”的設計理念,在網絡平臺與信息平臺的基礎上,具備航行輔助決策、船岸一體通信、能效管理、設備運維、礦物液化監控等功能。全新的智能系統能降低船舶控制和管理難度,減少人為誤操作,優化航線,控制油耗,使得船舶營運更安全、更經濟、更智能。
2023年,上船院又推出了全球首艘針對鋁土礦優化的32.5萬噸甲醇雙燃料動力VLOC,并成功接獲訂單。該型船兼顧營運實際和環保要求,貨艙艙容同比傳統尺度礦砂船增加40%以上,低波浪增阻線型提升綜合性能5%以上,考慮傳統航線巴西鐵礦石碼頭,也兼顧西非幾內亞碼頭的獨特要求,采用甲醇作為替代能源的主燃料。
從23萬噸、26萬噸、30萬噸、32.5萬噸至40萬噸,上船院自主研發設計的GREEN DOLPHIN(綠色海豚)VLOC系列已形成從小到大、從常規、綠色到智能的全系列覆蓋。其中第一代和第二代40萬噸VLOC、第一代32.5萬噸VLOC和30萬噸VLOC曾入選英國皇家造船師學會年度杰出船型。
優異的線型設計,合理的船型布置,兼顧快速性、操縱性、適航性、經濟性和安全性,采用LNG燃料、甲醇燃料、氣泡減阻、轉筒帆等多種綠色節能選配方案,不斷滿足不同船東提升船舶效能、減少碳足跡的不同需求。其“綠色、環保、節能、智能、安全”的顯著特征,已成為引領全球VLOC創新迭代的風向標和廣受業界青睞的世界品牌。
