2019年8月20日，上海自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)正式揭牌。兩個(gè)月前，上海市經(jīng)信委等六部門(mén)聯(lián)合發(fā)布了《聚焦臨港核心區(qū)打造上海“全球動(dòng)力之城”實(shí)施方案》。方案提出，以聚焦臨港打造全球動(dòng)力之城核心區(qū)為目標(biāo)，將上海建設(shè)成為源源不斷向世界輸出強(qiáng)大澎湃“中國(guó)動(dòng)力”的全球動(dòng)力之城。

臨港新片區(qū)如何打造成為融合硬科技和人文軟實(shí)力的全球動(dòng)力之城核心區(qū)，在臨港新片區(qū)三周年之際，澎湃研究所與上海中創(chuàng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院聯(lián)合推出臨港新片區(qū)揭牌三周年特別策劃“在這里，逐夢(mèng)星辰大?！?。策劃將從臨港、上海和長(zhǎng)三角城市群三個(gè)維度分析臨港建設(shè)全球動(dòng)力之城的實(shí)力和短板，此外，還將重點(diǎn)分析“空天陸海能”五個(gè)動(dòng)力產(chǎn)業(yè)體系。

船舶動(dòng)力是船舶最核心的設(shè)備之一，具有高附加值、高技術(shù)特點(diǎn)。隨著世界海運(yùn)貿(mào)易逐步復(fù)蘇、IMO環(huán)保政策趨嚴(yán)以及綠色低碳技術(shù)逐步成熟推動(dòng)全球船舶向綠色低碳發(fā)展，全球船舶動(dòng)力將迎來(lái)新的變革。從全球競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，船舶動(dòng)力高端品牌主要掌握在少數(shù)西方國(guó)家企業(yè)手中，上海船舶制造集成能力突出、龍頭企業(yè)和研究院所以及平臺(tái)集聚優(yōu)勢(shì)明顯、領(lǐng)先技術(shù)突破動(dòng)作頻頻，但對(duì)標(biāo)國(guó)際一流水平，上海船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)還面臨著一些短板問(wèn)題。下階段，上海要進(jìn)一步提升自主創(chuàng)新能力攻克更多“卡脖子”難題，加強(qiáng)大功率綠色低碳發(fā)動(dòng)機(jī)的前沿技術(shù)儲(chǔ)備，不斷健全動(dòng)力服務(wù)體系，加快建設(shè)全球動(dòng)力之城。

船舶動(dòng)力發(fā)展趨勢(shì)分析

當(dāng)前船用動(dòng)力主要有低速、中速和高速內(nèi)燃機(jī)，產(chǎn)業(yè)鏈主要由研發(fā)設(shè)計(jì)、零部件制造和整機(jī)制造三大塊組成。其中零部件包括固定部件、運(yùn)動(dòng)部件以及動(dòng)力和輔助系統(tǒng)，而關(guān)重零部件主要為機(jī)座、機(jī)架、曲軸、運(yùn)動(dòng)部件、供油及噴射系統(tǒng)、渦輪增壓系統(tǒng)等。船用發(fā)動(dòng)機(jī)是價(jià)值最高的配套設(shè)備，占總船價(jià)的12%左右，一般大型船用曲軸的造價(jià)能占到發(fā)動(dòng)機(jī)總造價(jià)的1/3，渦輪增壓器約占動(dòng)力主機(jī)價(jià)值的近10%。

船舶發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈 本文圖表均由作者自制

在世界貿(mào)易逐漸復(fù)蘇和IMO環(huán)保政策趨嚴(yán)的背景下，造船業(yè)迎來(lái)久違的新一輪景氣周期，碳中和對(duì)船舶技術(shù)及工藝的要求上了一個(gè)新臺(tái)階，全球船舶呈現(xiàn)綠色化低碳化發(fā)展趨勢(shì)，也引發(fā)船舶動(dòng)力新的變革。

一是船用發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)未來(lái)仍有較大的增長(zhǎng)空間。盡管新冠肺炎疫情對(duì)世界經(jīng)濟(jì)影響的不確定性依然存在，但造船行業(yè)信心因2021年全球新造船市場(chǎng)超預(yù)期回升已經(jīng)得到明顯提振，加上去碳化需求帶來(lái)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，全球新造船市場(chǎng)需求仍將保持較高水平，而對(duì)應(yīng)的高端化、大功率、綠色低碳的主發(fā)動(dòng)機(jī)和多臺(tái)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值也將水漲船高，船用發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)有望進(jìn)入高景氣階段。根據(jù)Fortune Business Insights的數(shù)據(jù)顯示，在當(dāng)前和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，柴油機(jī)（柴油燃料的內(nèi)燃機(jī)）仍將是海洋商用船舶的最主要?jiǎng)恿υ?，預(yù)計(jì)市場(chǎng)未來(lái)將增長(zhǎng)到2027年的145.1億美元，2021-2027年復(fù)合年均增長(zhǎng)率為4.7%。

二是中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的全球市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升。隨著國(guó)家部委領(lǐng)導(dǎo)的“船用低速機(jī)工程”等重大專(zhuān)項(xiàng)對(duì)船用低速機(jī)研發(fā)支持，依托中船動(dòng)力、中船滬東重機(jī)、中船三井等行業(yè)龍頭企業(yè)，中國(guó)船舶動(dòng)力制造企業(yè)的全球市場(chǎng)份額將進(jìn)一步提升，并推動(dòng)全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生明顯變化，逐漸縮小與韓國(guó)等領(lǐng)先國(guó)家的差距。隨著中國(guó)中、高速機(jī)研發(fā)體系的建立和完善，依托中船動(dòng)力、濰柴動(dòng)力、玉柴股份等行業(yè)龍頭企業(yè)，中國(guó)的中、高速機(jī)品牌將加快占領(lǐng)高端市場(chǎng)以及走出去步伐。

三是船舶發(fā)動(dòng)機(jī)將加快綠色低碳化轉(zhuǎn)型。今年上半年，中國(guó)船舶業(yè)新承接訂單中綠色動(dòng)力船舶占比從2021年的24.4%快速提升至44.8%，燃料類(lèi)型包括LNG、甲醇、生物質(zhì)能、氫。目前，以L(fǎng)NG為主的雙燃料動(dòng)力已逐漸成為市場(chǎng)的主流，未來(lái)有望逐漸向甲醇、氨以及生物質(zhì)燃料等雙燃料動(dòng)力發(fā)展。MAN Energy表示：到2025年后，全球?qū)⒂幸话胍陨系男略齑耙?guī)定使用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。瓦錫蘭提出未來(lái)將推進(jìn)大功率氨燃料低速機(jī)的研制工作，711所也表示將陸續(xù)推出甲醇和氨燃料等綠色低碳船用發(fā)動(dòng)機(jī)自主機(jī)型。

船舶動(dòng)力區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局

船舶動(dòng)力經(jīng)過(guò)百年競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展，低速、中速和高速三類(lèi)發(fā)動(dòng)機(jī)因多方面不同特性形成了不同的全球產(chǎn)業(yè)格局，但高附加值部分仍主要集中在歐美日船舶動(dòng)力企業(yè)手中，中國(guó)圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)重零部件的研制呈現(xiàn)沿海、沿江分布，主要集中在上海、大連、濰坊、武漢、重慶等城市。

全球競(jìng)爭(zhēng)格局

西方船舶動(dòng)力企業(yè)通過(guò)長(zhǎng)期持續(xù)投入技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新，獲得了技術(shù)領(lǐng)先從而占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額。從國(guó)際產(chǎn)業(yè)布局來(lái)看，目前全球低速機(jī)被三大品牌（MAN、瓦錫蘭、J-Eng）壟斷，其余廠(chǎng)商多為專(zhuān)利授權(quán)生產(chǎn)，主要集中在韓中日。低速機(jī)制造代表企業(yè)有韓國(guó)現(xiàn)代重工發(fā)動(dòng)機(jī)（全球市場(chǎng)30%左右份額）、中船動(dòng)力集團(tuán)（全球市場(chǎng)20%份額）以及韓國(guó)斗山發(fā)動(dòng)機(jī)等。中、高速發(fā)動(dòng)機(jī)方面，國(guó)際一線(xiàn)高端品牌有芬蘭瓦錫蘭、德國(guó)MAN、MTU、英國(guó)羅羅、美國(guó)卡特彼勒和康明斯等，二線(xiàn)品牌有日本洋馬、大發(fā)、阪神，韓國(guó)現(xiàn)代、斗山等。

在關(guān)重零部件配套方面，曲軸的龍頭企業(yè)主要是日本神戶(hù)制鋼、德國(guó)MIBA、韓國(guó)現(xiàn)代重工等；渦輪增壓器的代表企業(yè)為德國(guó)MAN、瑞士ABB、美國(guó)康明斯、川崎重工等；燃油噴射系統(tǒng)的龍頭企業(yè)是英國(guó)RR、美國(guó)卡特彼勒、德國(guó)博世等；活塞環(huán)的代表企業(yè)為美國(guó)輝門(mén)、德國(guó)馬勒、KS等。

國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)格局

2015年，中船集團(tuán)成功收購(gòu)?fù)咤a蘭旗下低速機(jī)業(yè)務(wù)，隨后在上海成立了中船溫特圖爾發(fā)動(dòng)機(jī)公司，為提升中國(guó)船用柴油機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈的能力與水平落下重要一子。中國(guó)船用發(fā)動(dòng)機(jī)基本上由MAN、瓦錫蘭、MTU等公司進(jìn)行專(zhuān)利授權(quán)生產(chǎn)，其中低速機(jī)自主研發(fā)仍然依賴(lài)瓦錫蘭的研發(fā)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和數(shù)據(jù)知識(shí)庫(kù)，其關(guān)重件研制配套能力離“自主可控”仍有較大差距；中、高速機(jī)研發(fā)體系已基本建立，主要集中于內(nèi)河運(yùn)輸船等領(lǐng)域，其關(guān)重件自主配套可達(dá)80%。

從國(guó)內(nèi)企業(yè)分布來(lái)看，船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè)分布集中，主要集聚在上海、大連、濰坊、武漢、重慶等沿海、沿江、沿河城市。

上海船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)力最為雄厚，已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造以及關(guān)重零部件制造方面集聚了一批行業(yè)龍頭企業(yè)，包括中船711所、中船動(dòng)力研究院、中船滬東重機(jī)、中船三井、中船瓦錫蘭、昌強(qiáng)重工等；

大連海洋裝備制造業(yè)實(shí)力強(qiáng)大，擁有大連船柴、大連華銳重工等發(fā)動(dòng)機(jī)制造和關(guān)鍵部件配套企業(yè)，大連船柴成功建造了全球首臺(tái)機(jī)載選擇性催化還原系統(tǒng)（SCR）船用低速機(jī)CSSC WinGD X52，大連華銳重工成功研制全球首支、世界最大22000標(biāo)箱集裝箱船用曲軸，填補(bǔ)了世界空白。

武漢、宜昌和洛陽(yáng)分別擁有中國(guó)動(dòng)力旗下的武漢船柴、宜昌船柴和河柴重工，中國(guó)動(dòng)力在船用低速機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額達(dá)到30%，公司在大功率柴油機(jī)等方面長(zhǎng)期與軍方合作，武漢船柴、河柴重工均為首艘國(guó)產(chǎn)航母提供配套。

重慶船舶動(dòng)力配套行業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，江增重工自主研制的部分渦輪增壓器產(chǎn)品連續(xù)三年接單量全國(guó)第一，市場(chǎng)占有率超過(guò)50％；重慶紅江在低速機(jī)電控系統(tǒng)方面先后突破多項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，多項(xiàng)核心技術(shù)打破國(guó)外技術(shù)壟斷，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

濰坊、青島等海洋動(dòng)力裝備產(chǎn)業(yè)實(shí)力不容小覷，濰坊擁有中國(guó)內(nèi)河航運(yùn)船用發(fā)動(dòng)機(jī)龍頭企業(yè)濰柴重機(jī)，其內(nèi)河航運(yùn)中速柴油機(jī)市占率居國(guó)內(nèi)第一；青島海西曾生產(chǎn)出了中國(guó)造船業(yè)的第一個(gè)大型船用曲軸。

江蘇船舶與海工裝備產(chǎn)業(yè)已連續(xù)13年位居全國(guó)第一，南京、鎮(zhèn)江等在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)制造以及配套產(chǎn)業(yè)集聚了中船動(dòng)力鎮(zhèn)江、南京船配、恒泰重工、威孚高科等重點(diǎn)企業(yè)，南京船配在新造機(jī)配套市場(chǎng)的占有率已達(dá)到15%，已經(jīng)逐步成為中國(guó)船舶集團(tuán)所屬滬東重機(jī)、中國(guó)船柴、中船三井等造機(jī)龍頭企業(yè)的重要合作伙伴；中船動(dòng)力鎮(zhèn)江的手持訂單量和累計(jì)承接訂單量在國(guó)內(nèi)中速機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商中處于領(lǐng)先地位。

國(guó)內(nèi)船舶動(dòng)力行業(yè)龍頭企業(yè)分布情況

上海發(fā)展船舶動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)、短板與建議

上海是中國(guó)最大的工業(yè)城市，在船舶動(dòng)力領(lǐng)域擁有深厚的工業(yè)基礎(chǔ)，早在1958年，一機(jī)部九局產(chǎn)品設(shè)計(jì)四室、上海滬東造船廠(chǎng)、上海船舶修造廠(chǎng)、上海交大、新中動(dòng)力機(jī)廠(chǎng)等5家單位開(kāi)始設(shè)計(jì)制造國(guó)內(nèi)首臺(tái)萬(wàn)噸遠(yuǎn)洋船主機(jī)——8820馬力大缸徑二沖程船用重型低速柴油機(jī)7ESDZ75/160型。如今上海在船舶制造集成、龍頭企業(yè)和研究院所集聚、領(lǐng)先技術(shù)突破和動(dòng)力研制實(shí)力等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，但對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)水平，上海動(dòng)力產(chǎn)業(yè)還面臨著核心技術(shù)差距明顯、產(chǎn)業(yè)鏈條不完整、綠色低碳前沿技術(shù)儲(chǔ)備不足等短板問(wèn)題。

主要優(yōu)勢(shì)

一是船舶制造集成能力突出。上海船舶制造規(guī)模全球領(lǐng)先，擁有外高橋造船、江南造船、滬東中華造船等全球知名船企，中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司711研究所已發(fā)展成為集研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)、工程承包為一體的現(xiàn)代企業(yè)集團(tuán)，中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司形成以船用柴油機(jī)和船舶動(dòng)力裝置為主業(yè)，動(dòng)力集成系統(tǒng)、電氣集成系統(tǒng)，機(jī)械成套與海工設(shè)備三大板塊及全球技術(shù)服務(wù)的業(yè)務(wù)格局，集成優(yōu)勢(shì)明顯。

二是龍頭企業(yè)、科研院所和平臺(tái)集聚優(yōu)勢(shì)明顯。上海船舶動(dòng)力主要以中外合資企業(yè)以及央企為主，部分民企研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)，集聚了中船三井、中船瓦錫蘭、沃爾沃遍達(dá)、斯貝克瑪液壓機(jī)械（上海）、中船滬東重機(jī)、上海船用曲軸等龍頭企業(yè)，昌強(qiáng)重工作為國(guó)內(nèi)民企代表，自主研發(fā)的大型船用曲軸制造技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空。另外，上海還匯集了上海船用柴油機(jī)研究所（711所）、中船動(dòng)力研究院等研究院所，擁有全國(guó)80%船用動(dòng)力研發(fā)設(shè)計(jì)能力，擁有國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科上海交大船舶與海洋工程學(xué)院以及在建的海洋動(dòng)力實(shí)驗(yàn)中心具備世界先進(jìn)水平的研發(fā)驗(yàn)證條件。

三是動(dòng)力領(lǐng)域領(lǐng)先技術(shù)突破亮點(diǎn)頻現(xiàn)。中船動(dòng)力研究院自主研發(fā)全球最小缸徑船用低速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)（CX40DF）首臺(tái)機(jī)，該型發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)、增壓器、油霧探測(cè)器等核心部件首次實(shí)現(xiàn)了自主配套，國(guó)產(chǎn)配套率達(dá)到80%。中船動(dòng)力公司成功研制全球首臺(tái)新一代智能控制廢氣再循環(huán)（iCER）系統(tǒng)的雙燃料主機(jī)7X62DF-2.1，可減少28%以上溫室氣體排放，未來(lái)有望成為市場(chǎng)青睞的新型主機(jī)。中船集團(tuán)旗下溫特圖爾發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司（WinGD）成功交付世界首臺(tái)采用Scheme B模式驗(yàn)證、滿(mǎn)足國(guó)際海事組織（IMO）Tier III標(biāo)準(zhǔn)的低速二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性催化還原（SCR）裝置。中船動(dòng)力研究院牽頭，集合全國(guó)動(dòng)力裝備企業(yè)、科研院所，開(kāi)展國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)“船用低速機(jī)工程（一期）研制項(xiàng)目”，加快提高我國(guó)低速機(jī)的自主化水平。

短板之處

上海在船舶動(dòng)力領(lǐng)域已經(jīng)具備一定國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，但對(duì)標(biāo)全球一流水平，上海船舶動(dòng)力發(fā)展仍面臨一些短板問(wèn)題：一是上海動(dòng)力領(lǐng)域集聚了一批代表企業(yè)，但高端高附加值領(lǐng)域仍然一定程度上被國(guó)外企業(yè)掌控，世界船用低速機(jī)的專(zhuān)利許可和售后服務(wù)的高附加值領(lǐng)域主要被德國(guó)、芬蘭和日本公司壟斷，中速機(jī)國(guó)產(chǎn)品牌尚未打開(kāi)國(guó)際市場(chǎng)。

二是船用發(fā)動(dòng)機(jī)部分關(guān)鍵零部件仍然有較高的對(duì)外依存度，如軸瓦、活塞環(huán)、噴油器、電控系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、傳感器等還一定程度上依賴(lài)國(guó)外企業(yè)供應(yīng)。

三是上海在氫、氨等多種綠色低碳?xì)怏w燃料前沿技術(shù)與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面儲(chǔ)備不足。早在2018年國(guó)外船舶動(dòng)力頭部企業(yè)MAN就與現(xiàn)代重工開(kāi)展合作，提升其雙燃料燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)能力，2020年MAN還有日本5家企業(yè)簽署氨燃料船舶聯(lián)合開(kāi)發(fā)協(xié)議。上海頭部船舶動(dòng)力企業(yè)需要高度重視產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，加強(qiáng)與重點(diǎn)科研院所等合作開(kāi)展未來(lái)燃料新技術(shù)的合作和研究。

發(fā)展建議

下階段，上海要進(jìn)一步鞏固船舶動(dòng)力產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，不斷提升自主創(chuàng)新能力攻克更多“卡脖子”難題，并爭(zhēng)取在國(guó)際高端市場(chǎng)以及綠色低碳領(lǐng)域取得更多突破。具體包括：一是提升動(dòng)力主機(jī)研制能力。聚焦船用大功率低、中速環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)的技術(shù)研發(fā)、總裝制造、試驗(yàn)驗(yàn)證、維修服務(wù)等環(huán)節(jié)，形成關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，打造世界一流的船舶動(dòng)力研發(fā)制造中心。重點(diǎn)突破雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等核心設(shè)備。二是加強(qiáng)核心零部件制造突破。圍繞活塞環(huán)、曲軸、增壓器、油霧探測(cè)器等關(guān)重零部件技術(shù)短板重點(diǎn)領(lǐng)域，加快提升國(guó)產(chǎn)化關(guān)重件的自主研制和自主配套能力。三是發(fā)展新型船用動(dòng)力燃料。圍繞LNG燃料、氨燃料、氫燃料等清潔能源動(dòng)力在燃料供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的前沿研究，加強(qiáng)綠色低碳燃料技術(shù)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)儲(chǔ)備。

（作者許倩茹系上海中創(chuàng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院研究員）