為打破法國GTT公司在全球LNG船核心專利技術上的長期壟斷，并擺脫每艘船需支付上千萬美元專利費用的沉重負擔，韓國造船業(yè)正加緊研發(fā)新一代國產(chǎn)LNG液貨艙，力爭在2028年前實現(xiàn)實船應用，推動關鍵技術自主可控。

2028年建造2艘！韓國國產(chǎn)LNG液貨艙已可用于超大型船舶

8月22日，韓國政府發(fā)布作為未來五年經(jīng)濟發(fā)展藍圖的“新政府經(jīng)濟增長戰(zhàn)略”，設立“30大先導項目”，包括15個“人工智能大轉型”項目和15個超級創(chuàng)新經(jīng)濟項目，其中明確提出將積極支持韓國船企開展韓國國產(chǎn)LNG運輸船貨物圍護系統(tǒng)的技術研發(fā)，計劃在2028年前建造2艘配備國產(chǎn)LNG液貨船的船舶。

目前，HD現(xiàn)代重工正在木浦大學下屬的LNG氫超低溫系統(tǒng)研究中心對韓國自主開發(fā)的國產(chǎn)第二代LNG液貨艙技術即“KC-2”進行實證測試。韓國業(yè)界人士透露，這一技術是從原本只應用于中小型船舶的現(xiàn)有技術中發(fā)展出來的，測試結果表明，已經(jīng)可以應用于超大型船舶。

據(jù)悉，韓國政府將木浦大學選定為“環(huán)保船用超低溫隔熱系統(tǒng)”項目的主管機構，負責相關技術開發(fā)。同時還組建了該項目實證事業(yè)聯(lián)盟，除了全羅南道和靈巖郡等地方政府外，還包括三大船企，以及木浦大學、仁荷大學、韓國機械研究院、韓國生產(chǎn)技術研究院、韓國船級社、全南大佛產(chǎn)學融合院、DH造船、KLT公司、浦項制鐵、浦項制鐵TMC公司、Hankuk Carbon公司、東北亞LNG HUB、UNITECH、ROMEX TECH、DHI、韓國建設生活環(huán)境試驗研究院(KCL)等產(chǎn)學研方面的機構。

LNG液貨艙國產(chǎn)化是韓國造船業(yè)長期以來夢想攻克的難題。LNG船的關鍵核心設備在于存儲貨艙，內(nèi)部構造十分復雜，進入的門檻很高，其技術難點有二：首先，須將天然氣液化、壓縮到原體積的1/600，以便于存儲和長途海運；其次，須保持艙內(nèi)溫度在零下163攝氏度以下，維持天然氣液體狀態(tài)。除耐超低溫的性能外，還要最大化降低LNG蒸發(fā)率（BOR），增強艙壁的耐沖撞性能等。

然而，相關技術目前仍被法國GTT公司壟斷。雖然韓國船企目前承接了全球6成以上的LNG船訂單，但每建造一艘LNG船，都需向GTT支付相當于船價5%的專利費。從最新的LNG船新造船價格2.53億美元來看，相當于每艘船要支付1265萬美元（約合9000萬元人民幣）的專利使用費。

為此，韓國造船界一直在努力開發(fā)LNG液貨艙技術。早在2004年，韓國政府就將韓國型LNG液貨艙的開發(fā)列為國策事業(yè)，投入427億韓元（約合3600萬美元），由韓國天然氣公社(KOREA GAS)與韓國三大船企聯(lián)手，歷經(jīng)10年開發(fā)出韓國型“KC-1”LNG液貨艙技術。該型液貨艙可以保證LNG蒸發(fā)率（BOR）維持在0.07%，與GTT公司的Mark Ⅲ Flex圍護系統(tǒng)已經(jīng)處于同一水平，并于2013年12月獲得韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部的國家新技術認證。

“KC-1”LNG液貨艙也是繼GTT公司之后全球第二個實現(xiàn)商用化的LNG船薄膜圍護系統(tǒng)，但海外船東因為其缺乏實用案例均不肯輕易采用。為了積累“KC-1”技術的實船應用業(yè)績，2018年3月，三星重工向韓國SK海運交付了2艘配備“KC-1”LNG船液貨艙的17.4萬立方米LNG船。這也是“KC-1”液貨艙首次實際應用于船舶。據(jù)悉，三星重工在這兩艘船上應用了與“KC-1”匹配的天然氣處理系統(tǒng)、燃料供給裝置和部分再液化設備等獨立開發(fā)的LNG船核心技術。

但“KC-1”技術很快被確認存在缺陷。這批 LNG船剛投入運營一個月，在運輸LNG的過程中，出現(xiàn)了露點恒溫測定、貨艙內(nèi)部結構相連接的部位天然氣透漏、艙體外壁結冰的問題。之后三星重工投入197億韓元進行了一次維修，但2019年5月又出現(xiàn)了同樣的問題，不得不再次返回船廠進行維修。由于存在安全性爭議，自此以后，“KC-1 ”LNG液貨艙在2018年以后再也沒有取得實船應用業(yè)績。

韓國政府加碼投入，三大船企聯(lián)合攻關研發(fā)“KC-2”技術

隨著“KC-1”技術被確認存在缺陷，對韓國國產(chǎn)LNG液貨艙技術的“懷疑論”成為主流，韓國自主研發(fā)的其他液貨艙技術在裝船實用上遇到了更大的阻力。盡管如此，并不甘心的韓國三大船企HD現(xiàn)代集團、韓華海洋、三星重工在政府部門的支持下，繼續(xù)推進國產(chǎn)第二代LNG液貨艙技術即“KC-2”的開發(fā)。

2021年，韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部決定向?qū)�韓國天然氣公社與三大船企合資成立的KC LNG Tech (KLT)公司提供104億韓元（約合920萬美元）的資金援助，在2022年年底前完成“KC-2”的開發(fā)。此外，還計劃在2024年投入252億韓元（約合2200萬美元）的資金，在全羅南道靈巖郡建設LNG船液貨艙實證基礎設施。

得到政府資金支援的KLT公司即著手開發(fā)“KC-2”LNG液貨艙，在進一步降低LNG蒸發(fā)率的同時，著重解決“KC-1”存在的艙體外壁結冰問題。該公司計劃將“KC-2”的LNG蒸發(fā)率降低到GTT公司同等的水平，同時為了解決艙體外壁結冰問題，將使用更加完善的隔熱技術。

韓國船東協(xié)會（KSA）相關人士表示：“已經(jīng)使用國產(chǎn)‘KC-1’液貨艙的LNG船，因技術缺陷導致無法繼續(xù)使用。為了改變船東們的認知，有必要進行技術改進和實證工作，開發(fā)國產(chǎn)第二代LNG液貨艙技術。”

韓國業(yè)界表示，“KC-2”開發(fā)的最終成果，將決定韓國船企是否繼續(xù)在建造LNG船的過程中采用韓國國產(chǎn)液貨艙技術。

2024年，HD現(xiàn)代重工交付了首次搭載“KC-2”的7500立方米LNG加注船“Blue Whale（藍鯨）”號，這也是該技術首次應用于實船。該船搭載了“KC-2”技術之一的“KC-2B”。相比“KC-1”而言，“KC-2”技術不僅保溫性能得到了提升，而且更便于安裝，同時LNG蒸發(fā)率(BOR)也有所降低，進一步提高了經(jīng)濟性。

隨著韓國造船界在國產(chǎn)液貨艙技術方面不斷取得進展，韓國政府提供的支援力度也越來越大。在“KC-2B”技術開發(fā)所需的498億韓元（約合3900萬美元）總事業(yè)費中，政府支援的預算就達150億韓元（約合1176萬美元）。

但“KC-2”的使用僅限于LNG加注船等中型船舶，而不是大型船舶。目前，韓國船企收益性最高的大型LNG船仍然使用GTT公司的技術。就在今年7月，HD韓國造船海洋仍然向GTT公司訂購了6艘LNG燃料集裝箱船的液貨艙。其他船企的情況也是如此。如三星重工去年也向GTT公司訂購了4艘LNG船的液貨艙。

韓國業(yè)界表示，即使LNG液貨艙國產(chǎn)化速度加快，但如何實現(xiàn)商用化依然面臨難題。除HD現(xiàn)代重工外，三星重工也早已開發(fā)出了“KC-2”的完善版“KC-2C”技術，但到目前為止尚無商用化業(yè)績。如果要向習慣于使用GTT公司薄膜型液貨艙技術的船東們提出改為使用韓國國產(chǎn)技術，以實船應用業(yè)績展現(xiàn)“KC-2”的可信度至關重要。但由于GTT公司形成壟斷體制由來已久，因此很難找到將國產(chǎn)技術商用化的機會。

韓國業(yè)界提出，“KC-2”技術經(jīng)過實證測試，已經(jīng)可以應用于超大型船舶，但要實現(xiàn)商業(yè)化，政府必須提供幫助。首先就要求在政府擁有的船舶上應用國產(chǎn)化技術，制造出口契機。

韓國業(yè)界相關人士表示：“從船東的立場來看，沒有理由在使用未經(jīng)市場驗證的新技術時冒著風險。為此，作為全球最大LNG進口商的韓國天然氣公社等相關機構應該率先訂造使用韓國國產(chǎn)‘KC-2’技術的船舶。”

韓國業(yè)界表示，如果使用“KC-2”技術的LNG船能夠穩(wěn)定地實現(xiàn)商業(yè)運行，將有望使韓國造船業(yè)節(jié)省相當一部分向GTT公司支出的專利使用費。對于韓國船企而言，開發(fā)國產(chǎn)LNG液貨艙技術不僅能解決依賴海外的問題，擺脫技術從屬地位，還能夠大大降低成本，進而改善盈利能力。