据中国钢铁工业协会统计我国中厚板产能已达8600万吨,到2011年底将接近9000万吨。在中厚板产能中船板产能约占中厚板产能的30-35%左右,因此我国中厚板轧机船板产能已经达到2700-3000万吨左右;考虑到热连轧机组也能够生产一部分船板,那么我国很可能已经具备年产船板超过3500万吨的能力。由于我国钢铁企业有投资趋同化特点,尤其在产能过剩的情况下,同质化竞争就显得更为严重。例如近几年数条宽厚板生产线相继投产,而大批中小船厂基本使用的3.3米以上的宽厚板,宽厚板产能已大大超过了船舶行业的需求。实际上根据船舶行业规划,'十二五'期间我国船舶行业将进入平稳期,船舶行业钢材年需求量约在2100万吨左右。此外我国船板出口业务也将不容乐观,随着韩国国内新建中厚板厂的投产,未来我国船板主要出口国韩国的船板进口将会减少。而东南亚等国家的造船行业发展缓慢,需求增长不可能太快,因此未来我国船板产能过剩几成定局,其价格走势自然也难以乐观。未来我国船舶用钢企业需要严格控制新增产能,防止盲目扩张,避免船板产能过剩;同时需要加强对高附加值、高技术含量船舶用钢的研发力度尽量生产符合国际新标准、新规范的船舶用钢,以便提高在世界造船市场范围内的竞争优势。
瓦格良号试航说明中国造船用钢迈上新台阶自从'瓦格良'号航母2002年3月3日正式抵达中国大连,停靠在大连内港区码头开始,船用护舷中国第一艘航母成为近年来持续升温的焦点话题。'瓦格良'号抵达大连至2011年8月10日的正式试航,一共经历了9年5个月又7天时间,这接近10年的改造过程其实也同时是中国造船用钢技术的提升过程。因为航母与一般的舰船工艺完全不同,其系统设计需要有高新技术、新材料和新工艺,而其中对于我国来说最大的难点也是急需解决的课题是航母的钢板和焊接技术,'瓦格良'号时隔十年之后出海试航说明中国造船用钢技术已经迈上新台阶。
对于航母用钢对建造中国航空母舰的重要性,著名军事专家、海军少将张召忠曾表示:'我们想造航母,于是拿出4000多万美元给造船厂,修路、建船坞、盖工房,只是等这些基础设施都搞完了,才发现我们没有造航母用的钢。'而据相关公开资料显示'瓦良格'在运抵大连后存放了三四年没有动工,原因是大连造船厂和海军对其进行检查后发现,苏联的造船水平比国内高很多。'瓦良格'使用的是苏联军舰特殊钢,在运抵中国之前已经十余年没有进行过防锈处理,但在国内检查后发现,'瓦良格'的钢可以自然抵御海水腐蚀;此外为了防止磁性水雷或者磁力探测到军舰,一般重要的军舰都是无磁的,即使由于自然界本身所带有的磁场,致使军舰在航行数年后必须进行逆向消磁,但'瓦良格'在抵达中国后磁力依然为零。
航母的外壳钢板需要在水里承受巨大的压力,而甲板的钢材又需要由大面积、高强度的钢板焊接而成,因此在航母的建设方面,材料问题显得尤为突出。据说在'瓦格良'号买回来进行修复的当时,在焊接中就发现我国的军用钢性能较差,与该舰钢板连接处的强度根本无法达到该航母所需的要求。按照当时用钢的质量,即使能够修复'瓦格良'号也会对其整体结构的强度和防护性能造成很大的破坏,而这样修复后该舰可能仅仅是在海上转两个圈都可能散架。当时我国尚不具备建造航空母舰用钢的能力,因此开始与俄罗斯谈判,希望引进这种特殊钢的生产技术,与此同时国内也开始组织技术力量生产这一特殊钢材。那么航空母舰用钢到底具有哪些方面的特殊性,与民用大型船舶用钢有什么不同?简单来说航母用钢的特殊性主要包括:抗海水腐蚀;防磁性;耐高温性以及有很高的强度、韧度和良好的焊接性能等等。
抗海水腐蚀性:海水对舰船底部的腐蚀特别厉害,会严重影响舰船的速度和防护能力。因此一般民用和军用舰船的钢都要求有较强的抗海水腐蚀能力。航母的作战环境更为恶劣,维修所需时间也长,因此要求所用钢板抗海水腐蚀的能力就更强。
防磁:一般钢铁都带有一定磁力。由于地球本身是有磁场的,一般低磁钢铁制造的舰船用久了,会受地球磁场磁化,产生磁力。磁力对军舰来说是非常不利的。因为这容易被敌方磁力探测仪侦测到,或受到敌方磁性水雷等武器的攻击。因此军舰用钢磁力越小越好。
耐高温和耐冲击能力:航母的甲板也同时是舰载飞机起飞的跑道。飞机要从静态完成滑跑、起飞、腾空的过程除了有弹射装置助推外,还要求飞机本身有强大的推力,而当飞机加力开到足以起飞时,发动机喷出的火焰足以把普通钢材制作的甲板融化,所以航母的甲板用钢要求有足够的耐高温性能。
舰载飞机一般都有三十吨左右的重量,船舶气囊其降落着舰时对甲板的冲击力极大。如果甲板用钢不过关,没有甲板上拦阻索所需要的合格钢材,降落的飞机可能会通过拦阻索把飞行甲板给掀起来。因此航母对甲板用钢的抗冲击力、抗扭曲力的要求非常高,另外航母甲板还要有很强的抗敌方穿甲弹攻击的能力。
一般来说船用特种钢材的屈服强度用'兆帕 (MPa)'表示,相油轮、散装货船,集装箱船等民营船所用钢有250兆帕左右就可以了,普通军用船只用钢也只需要300兆帕左右,而航母,特别是航母飞行甲板用钢的要求一般要在850兆帕以上。正是因为航母用钢要求如此之高,所以目前世界上能制造航母用钢的只有美国、日本、德国和俄罗斯等少数几个国家,其中美国的航母用钢质量最好。而'瓦格良'号最终得以成功改造并试航说明在高强度、高韧性、焊接性等综合性能上要求比较高的航母用钢我国已经能够生产且达到国际水平了。
至于'瓦格良'号船用钢板到底是国内哪个钢厂生产的目前说法比较多。说法之一是航母所用的钢板是由宝钢制造的;而且据宝钢方面的消息,宝钢已经在2008年开发出了1100兆帕的特殊钢。另外国外相关媒体曾指出'瓦格良'号之所以会在长兴造船厂制造,就是为了方便从宝钢运输特种钢。也有说法认为'瓦格良'号航母用钢是鞍钢或者济钢制造的,当然不管是宝钢、鞍钢或者济钢在中厚板尤其是造船板制造方面的设备和技术上都是处于国内领先地位的,三家钢厂也都拥有大型宽厚板轧机:济钢有4300mm宽厚板轧机、宝钢有5000mm宽厚板轧机、鞍钢有5500mm宽厚板轧机。考虑到航母用钢品种数量都比较多,性能要求也比较高,因此对技术和设备的要求也会很高,所以我们认为完全由某一个钢厂供应全部所需钢材品种的可能性不大,更有可能是多家钢厂共同参与了航母用钢的研发以及供应。
'瓦格良'号下水难掩我国造船业'大而不强'的事实
目前我国已经从数量上超越韩国和日本成为世界第一造船大国,但并不是第一造船强国,即使'瓦格良'号已经下水也难掩我国民用船舶用钢技术上仍落后于韩国、日本以及西方造船强国的事实。据中国钢铁工业协会公布的数据,2010年我国造船完工量6560万载重吨,新承接船舶订单量7523万载重吨。另据英国克拉克松研究公司的统计数据,2010年中国造船完工量6120.5万吨载重吨,占世界造船总量的41.9%,韩国和日本仅分别占31.9%和21.55;中国新承接订单量5845.9万吨,占世界新解订单总量的48.5%,韩国和日本分别占38.3%和6.1%;截至到2010年底,中国手持订单量19291.5万载重吨,占世界手持订单总量的40.8%,韩国和日本分别占33.1%和17.6%。这些数据显示,中国三大造船指标已经同时跃居世界首位,重建了世界造船格局。从2003年中国造船份额超过欧洲成为世界第三道目前成为世界第一,钢铁工业支撑了我国造船工业的发展,而在此过程中国内造船用钢也同步完成了数量的扩张。
但造船大国不等于造船强国,尤其是在新技术船舶方面,造船用钢在数量扩张的同时技术水平未能同步跟进使得我国与很多新技术船舶订单无缘。据中国钢铁工业协会相关资料,2011年1-5月份全球新船订单超过4000万载重吨,数量与去年持平但是合同金额大幅上升,其中钻井船、LNG船、LPG船、大型集装箱船等高技术、单船价值较高船型有批量订单出现,占订单的44%,而这些订单大部分被韩国船企拿走。韩国已经垄断超大型集装箱船市场,2011年1-5月份全球承接8000TEU以上超大型集装箱船47艘,全部为韩国占有。大型海工装备市场方面也基本上为韩国所垄断,2011年1-5月份全球共有26艘钻井船成交,韩国承接19艘,还有10多艘钻井船选择定单权,中国为0艘。液化天然气船市场方面,韩国也占有主导地位,2011年1-5月全球成交了22艘LNG船订单,韩国17艘,中国4艘。在2011年1-5月份的新承接船舶订单中,中国新订单中耗钢系数和价格都比较低的散货船占70%,而价值较高的油船和集装箱船仅分别占10%;韩国方面同期散货船新接订单比例仅为20.7%,油船48.5%,集装箱船11.7%,高技术船近20%。
我国船舶行业在高技术、高附加值船舶建造方面依然落后于世界先进水平,很大程度上在于原材料供应达不到要求,尤其是高技术含量船舶用钢方面。目前我国钢铁行业基本能满足船舶行业的用钢需要,但部分高附加值产品仍需进口,如殷瓦钢,船用耐蚀钢,船用不锈钢,高强钢等,并且这类产品价格昂贵,被国外钢铁企业所垄断,严重制约着我国船舶行业的发展。而随着国际船舶行业新标准,新规范的实施,未来此类产品的需求还将加大。由于气候变暖等环境问题已经日益成为全球瞩目的问题,国际船舶行业就此纷纷提出'绿色船舶'的概念,国际海事组织(IMO)近几年也提出了符合这一发展方向的一系列新标准、新规范,而其他国家在这方面已经明显已经走在了我们的前面。例如在IMO提出的油船货油舱耐蚀钢等新的标准前,日本钢铁企业已经在上世纪末就已开始研究,并取得了非常大的进展。因此日本积极向IMO申请将自身耐蚀钢标准作为油船货油舱涂层标准的唯一等效替代方案,而我国船舶用钢行业若未能突破这一技术瓶颈,造船企业将不得不被迫向日本钢企采购耐腐蚀钢。实际上韩国之所以将造船大国的位置拱手相让,就是为了腾出时间和精力去研究新的船舶用钢标准和技术,充气橡胶护舷而现在韩国船企已经明显表现出'王者归来'的气势,携新技术船舶来与我国重新争夺世界造船行业的订单。'瓦格良'号的试航说明我国在新技术造船用钢尤其是耐蚀钢等高性能造船用钢上已经取得了突破性进展,期待未来中国民用船舶用钢新技术也能获得良好提升。