樓丹平 楊春華

（滬東中華造船(集團(tuán))有限公司 上海 200129）

0 引言

隨著國際社會對能否達(dá)到《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)越來越關(guān)注，溫室氣體減排紛紛列入各國政府的法規(guī)[1]，我國也提出了碳達(dá)峰與碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。近年來，天然氣在全球能源消費結(jié)構(gòu)中的地位不斷凸顯，消費總量快速攀升，并將在相當(dāng)長的時間內(nèi)保持這一重要地位。預(yù)計到2030 年，我國天然氣需求將超過5 700 億m3，需要進(jìn)口大量天然氣來滿足不斷增長的需求。

液化天然氣（liquefied natural gas,LNG）自海上進(jìn)口更富彈性，具有貿(mào)易靈活、產(chǎn)地多元化、適合調(diào)峰、能滿足快速增長需求的特點，LNG 海運進(jìn)口均由大型LNG 運輸船完成。2017 年至2023 年5 月底，國際LNG 船累計成交499 艘，其中2022 年LNG 海運需求大幅提升，全年累計成交LNG 船173 艘，達(dá)到歷史峰值。2023 年1 月至5 月，國際LNG 船建造合同持續(xù)增長，但由于各船廠船位緊張，故僅成交28艘，并且船廠的交貨時間都已排至2027年以后。國際LNG 船市場成交統(tǒng)計情況如圖1 所示。

圖1 國際LNG 船市場成交統(tǒng)計

國內(nèi)船企目前LNG 船手持訂單情況如圖2 所示。截至2023 年5 月，中國船廠LNG 船手持訂單總數(shù)達(dá)到64 艘，LNG 船建造企業(yè)增至5 家，形成了國產(chǎn)LNG船設(shè)計建造多元化競爭的新產(chǎn)業(yè)格局。

圖2 國內(nèi)船企LNG 船手持訂單情況

1 LNG 船型發(fā)展趨勢

LNG 船經(jīng)歷將近60 年的發(fā)展，主要呈現(xiàn)出大型化和標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展趨勢，如圖3 所示。

與其他類型商船相同，船舶尺度的大型化可有效降低單位貨物的運輸成本。LNG 船自問世以來，主 流大型LNG 船的裝載容量和主要參數(shù)的變遷，具有明顯的時代烙印。

20 世紀(jì)80 至90 年代，得益于跨大西洋航線貿(mào)易的發(fā)展，12 萬～ 13 萬m3LNG 船是當(dāng)時市場的主流。20 世紀(jì)90 年代至2005 年，LNG 船大型化進(jìn)一步提升，14 萬～ 15 萬m3LNG 船逐步成為市場主流。2006—2010 年，隨著中東—北美航線的開發(fā)，卡塔爾大幅布局新LNG 生產(chǎn)線，訂購了45 艘20 萬～ 26 萬m3的Q-Class 級LNG 船。然而，隨著美國頁巖氣革命，致使美國從能源進(jìn)口國變成出口國，Q-Class 級LNG 船的需求也因此大幅降低。

2014 年以來，隨著新的LNG 船玩家紛紛入場，LNG 貿(mào)易方式逐步從長協(xié)轉(zhuǎn)為相對靈活的中短期貿(mào)易，但目前全球160 多個LNG 碼頭泊位的航道水深、碼 頭長度、登船梯位置和接收貨物能力等參差不齊，給 靈活航線的LNG 船兼容性設(shè)計帶來巨大挑戰(zhàn)，也制約了LNG 船的大型化發(fā)展，并使17 萬～ 18 萬m3通用型LNG 船成為市場的主流[2]。但不可否認(rèn)的是,LNG 船的大型化仍是降低單位運輸成本的一種技術(shù)發(fā)展趨勢。在LNG 靈活貿(mào)易的大背景下，依然有長協(xié)項目考慮美亞航線以及滿足通航巴拿馬運河要求，仍會有能源公司選擇Q-Class 級別的LNG 船。

2 LNG 液貨圍護(hù)系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展

液貨圍護(hù)系統(tǒng)是LNG船的三大核心系統(tǒng)之一，是專用的液貨艙防護(hù)系統(tǒng)，包括主屏壁、次屏壁、附屬的絕熱層和屏壁間處所，以及必要的用于支持這些構(gòu)件的鄰接結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)主要分為薄膜型液貨圍護(hù)系統(tǒng)和獨立艙液貨圍護(hù)系統(tǒng)。

根據(jù)GIIGNL 機(jī)構(gòu)2022 年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)有LNG 船隊的圍護(hù)系統(tǒng)以薄膜技術(shù)為主。如圖4 所示：采用薄膜技術(shù)的LNG 船占比高達(dá)74%，采用MOSS 型艙技術(shù)的LNG 船占比為17%，采用A 型艙、B 型SPB 艙或C 型罐技術(shù)的其他圍護(hù)系統(tǒng)LNG 船總計占比僅為9%。

圖4 LNG 船各類圍護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用情況

2.1 薄膜技術(shù)及發(fā)展趨勢

目前，以GTT 公司為代表所研發(fā)的薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)處于市場壟斷地位，2022 年承接的173 艘新船訂單中有172 艘采用薄膜技術(shù)。GTT 公司的薄膜技術(shù)細(xì)分為NO96 和MARK III 薄膜技術(shù)。除此以外，為打破GTT 公司壟斷，韓國船企相繼開展了不同程度的自主薄膜技術(shù)開發(fā)，其中包括三星重工研發(fā)的SCA 薄膜技術(shù)、大宇重工研發(fā)的SOIDUS 薄膜技術(shù)、現(xiàn)代重工研發(fā)的HIMEX 薄膜技術(shù)以及韓國KOGAS 燃?xì)夤韭?lián)合三大船企研發(fā)的KC-1 薄膜技術(shù)等。其中僅KC-1 薄膜技術(shù)進(jìn)行了實船應(yīng)用，但由于存在結(jié)冰問題而被暫時擱置，現(xiàn)已升級為KC-2 薄膜技術(shù)。中國船企也在積極策劃薄膜技術(shù)的自主研發(fā)。

2.1.1 NO96 薄膜技術(shù)

NO96 薄膜技術(shù)是采用2 層0.7 mm 的殷瓦鋼薄膜作為主、次屏壁，采用焊接工藝連接；以膠合板制成絕緣箱，并填充珍珠巖、玻璃棉或泡沫板等絕緣材料作為絕緣層，絕緣模塊通過特殊的不銹鋼連接件與船體固定。該技術(shù)特點是絕緣層總厚度保持530 mm 不變，通過不斷優(yōu)化絕緣箱的結(jié)構(gòu)、減少膠合板的用量，同時應(yīng)用性能更好的絕緣材料（如玻璃棉、聚氨酯泡沫板等）來提升其保溫性能（即自然蒸發(fā)率指標(biāo)）。目前，GTT 公司最新發(fā)布的NO96 Super+圍護(hù)系統(tǒng)蒸發(fā)率已降低至0.085%/d。NO96 系列各圍護(hù)系統(tǒng)發(fā)展路徑如圖5 所示。

圖5 NO96 系列各圍護(hù)系統(tǒng)發(fā)展路徑

2.1.2 MARK III 薄膜技術(shù)

MARK III 薄膜技術(shù)是以1.2 mm 的304 型不銹鋼波紋板作為主屏壁，采用焊接工藝連接；以鋁膜加玻璃布的“三明治”復(fù)合材料作為次屏壁，采用粘接工藝連接；以聚氨酯泡沫板作為絕緣材料，絕緣模塊以環(huán)氧樹脂與船體粘接固定。MARK III 圍護(hù)系統(tǒng)降低蒸發(fā)率指標(biāo)主要通過改變絕緣厚度來實現(xiàn)。

目前應(yīng)用較廣的MARK III Flex 圍護(hù)系統(tǒng)蒸發(fā)率也已低至0.085%/d，可以滿足當(dāng)前LNG 船靈活營運的需求。蒸發(fā)率更低的MARK III Flex+圍護(hù)系統(tǒng)（蒸發(fā)率為0.070%/d），目前僅有少量實船應(yīng)用。其尚未大范圍應(yīng)用的主要原因是：絕緣層較厚、成本高；單個絕緣模塊尺寸增大了20%、施工難度大幅增加，并且蒸發(fā)率0.085%/d 的MARK III Flex圍護(hù)系統(tǒng)已可滿足當(dāng)前LNG 船營運要求。MARK III薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢如圖6 所示。

圖6 MARK III 薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢

從GTT 公司發(fā)布的薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢看，該公司正在研制的下一代的薄膜技術(shù)將是NO96 和MARK III 這2 種技術(shù)的融合，GTT 公司目前將其定義為GTT NEXT1，參見圖7。其蒸發(fā)率小于0.070%/d，并且具有如下特征：

圖7 GTT NEXT1 薄膜圍護(hù)系統(tǒng)

（1）該創(chuàng)新技術(shù)的原型為NO96 技術(shù)，并且角部區(qū)域保持了與NO96 相同的絕緣箱結(jié)構(gòu)形式；

（2）次屏壁薄膜采用與NO96 相同的殷瓦鋼,取消次屏壁粘接工藝，主屏壁薄膜采用與MARK III相同的不銹鋼波紋板；

（3）平面區(qū)域絕緣材料改為聚氨酯泡沫。

從上述市場占有率和薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢看，NO96 技術(shù)和MARK III 技術(shù)不僅是大型LNG 船薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)的兩大主流，還將是GTT 公司下一代薄膜技術(shù)升級的基礎(chǔ)。

2.2 獨立艙技術(shù)及發(fā)展趨勢

獨立艙技術(shù)又細(xì)分為A 型獨立艙技術(shù)、B 型獨立艙技術(shù)和C 型罐獨立艙技術(shù)。

A 型獨立艙技術(shù)最大的特點是包含2 層完整屏壁，絕緣層可以敷設(shè)在船體或液貨艙外表面。與B型獨立艙技術(shù)相比，A 型獨立艙技術(shù)對液貨艙整體吊裝要求類似，技術(shù)門檻較低且適用于小型LNG船，挪威LNT Marine 公司開發(fā)的LNT A-BOX 圍護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)用于實船建造。

B 型獨立艙技術(shù)包含MOSS 球罐艙技術(shù)和B型SPB 艙技術(shù)。MOSS 球罐艙技術(shù)始于20 世紀(jì)70年代的挪威MOSS Rosenberg 公司，罐體采用耐低溫的鋁合金材料，整個球罐由設(shè)置在赤道圈外側(cè)垂向柱形裙圍結(jié)構(gòu)支承，裙圍結(jié)構(gòu)直接與船體焊接加固，罐體外側(cè)敷設(shè)聚苯乙烯泡沫板，絕緣厚度可根據(jù)蒸發(fā)率要求進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。MOSS 球罐技術(shù)因其堅固的球型罐結(jié)構(gòu)、優(yōu)秀的抗晃蕩載荷能力和高可靠性，而獲得早期市場的青睞。隨著技術(shù)水平的高速發(fā)展，在MOSS 球罐技術(shù)基礎(chǔ)上，日本三菱公司將球形罐改良成豆莢形罐體，可有效提高LNG 船空間利用率，并降低風(fēng)阻、提升船舶性能。日本IHI 公司開發(fā)了B 型SPB 艙技術(shù)，中國滬東中華、江南造船和大船重工也先后自主開發(fā)了B 型SPB 艙技術(shù)，但主要集中應(yīng)用在少數(shù)中小型LNG 船項目。

C 型罐獨立艙技術(shù)相對成熟，一般為圓柱形壓力罐，與B 型獨立艙技術(shù)相同，艙外表面敷設(shè)聚苯乙烯等絕緣材料，具有工藝簡單、無專利費和造價低廉等優(yōu)點，國內(nèi)建造船廠較多。不過，同樣受限于LNG 船大小和船廠生產(chǎn)設(shè)施等，目前僅適用于中小型LNG 船。

下頁表1 為各種圍護(hù)系統(tǒng)種類與優(yōu)劣勢對比。

表1 圍護(hù)系統(tǒng)種類與優(yōu)劣勢對比

綜上所述，薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)和MOSS 型圍護(hù)系統(tǒng)適用于大中型LNG 船；其他獨立艙技術(shù)因罐體本身質(zhì)量會隨著貨艙艙容增大而增大并且受限于船廠吊裝設(shè)備等生產(chǎn)設(shè)施，故較適用于中小型LNG 船領(lǐng)域。

3 LNG 液貨操作系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展

液貨操作系統(tǒng)是LNG 運輸船功能實現(xiàn)的核心關(guān)鍵系統(tǒng)，主要包括高/低負(fù)荷壓縮機(jī)、LNG 蒸發(fā)器、天然氣加熱器和再液化裝置等，主要功能是完成LNG 船圍護(hù)系統(tǒng)干燥、惰化、氣升、冷卻、裝貨、卸貨和升溫等操作。隨著推進(jìn)系統(tǒng)和圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)的迭代更新，液貨操作系統(tǒng)的設(shè)計和關(guān)鍵核心設(shè)備也產(chǎn)生了重大變革，例如：核心的低溫壓縮機(jī)先后經(jīng)歷了六級離心式壓縮機(jī)、四級離心式壓縮機(jī)和兩級螺桿式壓縮機(jī)等多個類別和型式的變化；再液化技術(shù)也從最初的大排量氮膨脹型式，變?yōu)楣?jié)能性能更好的緊湊型/深冷型。

各型式低溫壓縮機(jī)和再液化裝置功率需求對比如圖8 所示?？梢姡饕贺浽O(shè)備不同技術(shù)的發(fā)展也都是圍繞降低功率和能耗而不斷展開并優(yōu)化的。

圖8 17 萬m3 級LNG 船主要液貨設(shè)備不同型式功率對比圖

4 LNG 船推進(jìn)系統(tǒng)及技術(shù)的發(fā)展

推進(jìn)系統(tǒng)是LNG 船又一核心系統(tǒng)，直接影響LNG 船投資和營運成本?？v觀LNG 船的發(fā)展，推進(jìn)系統(tǒng)也經(jīng)歷了數(shù)代發(fā)展。2000 年以前，以LNG蒸氣和燃油作為鍋爐燃料的汽輪機(jī)（又稱“蒸汽透平”）推進(jìn)系統(tǒng)是大型LNG 船的唯一選擇。該方案采用齒輪箱單軸單槳方式，但其問題是體積龐大、燃料利用效率低，總熱效率僅29%。高昂的燃料成本和日益嚴(yán)苛的排放規(guī)則催生了市場研發(fā)熱效率更高的推進(jìn)系統(tǒng)解決方案。LNG 船推進(jìn)系統(tǒng)熱效率對比見圖9。

圖9 LNG 船推進(jìn)系統(tǒng)熱效率對比

隨著再液化設(shè)備成功推向市場，而且考慮到靈活航線船東具有降低航速使用的需求，這種情況配置再液化裝置就是不錯的選擇。低速柴油機(jī)直推技術(shù)配再液化裝置成為LNG 船推進(jìn)技術(shù)的解決方案之一，通過再液化系統(tǒng)，把多余的蒸氣液化后返回貨艙。該方案解決了船員問題和推進(jìn)效率問題，低速機(jī)總熱效率達(dá)到45%左右，但存在的問題是再液化裝置的運行要消耗逾4 000 kW 電能，全船綜合能耗水平并不高。

2010 年以后，雙燃料電力推進(jìn)（dual fuel diese electric,DFDE）中速機(jī)技術(shù)逐步成熟。其采用雙軸雙槳推進(jìn)，原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，再通過變頻、變壓轉(zhuǎn)化為機(jī)械能推動螺旋槳，故整個推進(jìn)鏈能耗還是有較大損失。再加上近年來，隨著低蒸發(fā)率圍護(hù)系統(tǒng)不斷推陳出新，貨艙自然蒸氣逐步減少，與之匹配的更低能耗的雙燃料低速機(jī)應(yīng)運而生，包括WinGD 公司的X-DF 主機(jī)、MAN B &W 公司的ME-GI 和ME-GA 主機(jī)。新造大型LNG 船市場迅速轉(zhuǎn)向LNG 雙燃料低速機(jī)直推方案，實現(xiàn)了能效最佳，且與低蒸發(fā)率的圍護(hù)系統(tǒng)組合，使蒸發(fā)氣（boil off gas,BOG）與營運航速得到很好的平衡。

不同動力LNG 船油耗及艙容對比如圖10 所示。

圖10 不同動力LNG 船油耗及艙容對比

LNG 船動力系統(tǒng)經(jīng)歷了汽輪機(jī)→低速柴油機(jī)直推配再液化裝置→雙燃料電力推進(jìn)→雙燃料低速機(jī)直推的發(fā)展歷程[3]。相較于14.7 萬m3汽輪機(jī)LNG 船，17.4 萬m3雙燃料低速機(jī)直推LNG 船在單船艙容增加18%的基礎(chǔ)上，能耗降低了50%以上，最新一代LNG 船的全船日油耗已經(jīng)降至100 t 以內(nèi)。

另外值得一提的是，隨著全球變暖以及俄羅斯北極LNG 項目的快速推進(jìn)，市場涌現(xiàn)了一批ARC 7 級破冰型LNG 船。其推進(jìn)方式是采用“DFDE+破冰吊艙推進(jìn)”，通過在艉部配置2～ 3 臺吊艙推進(jìn)器，具備360°回轉(zhuǎn)操作和最高可破 2.1 m 層冰的性能，具備全年通航北極航道的能力。

從動力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢看，提高燃料使用效率是其技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，其中一種路徑是采用固體氧化物燃料電池技術(shù)[4]。通過應(yīng)用該技術(shù)，燃料使用效率有潛力進(jìn)一步提升至65%，但該技術(shù)在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用尚在起步階段，其供氣系統(tǒng)相對復(fù)雜且成本高昂。

5 LNG 船節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展

國際海事組織（international maritime organization,IMO）近年來對各類船型制定了越來越嚴(yán)苛的環(huán)保指標(biāo)要求，即使是被公認(rèn)為相對清潔的LNG 燃料船也必須考慮節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，以適應(yīng)國際范圍內(nèi)低碳化發(fā)展趨勢。LNG 船節(jié)能減排技術(shù)主要包括以下幾方面：

（1）LNG 船線型優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

LNG 船線型優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的一個主要發(fā)展趨勢是采用雙艉鰭線型設(shè)計。隨著LNG 船的大型化以及LNG 裝卸貨碼頭和港口水深的限制，大多數(shù)LNG 船的船寬吃水比（B/T）為3.5～ 4.5，特別適合采用雙艉鰭設(shè)計。已有研究結(jié)果顯示，對于船寬吃水比（B/T）大于3.5 的LNG 船，從快速性能的角度而言，采用雙艉鰭線型設(shè)計具有明顯優(yōu)勢，雙艉線型比單艉線型推進(jìn)性能提升約11%[3]。

LNG 船線型優(yōu)化設(shè)計技術(shù)另一個發(fā)展趨勢是與LNG 船全生命周期營運規(guī)劃相結(jié)合，開展線型定制化優(yōu)化設(shè)計。船東針對LNG 船在全生命周期里的不同營運模式，需要在線型開發(fā)時有所側(cè)重，不再拘泥于固定的19.5 kn 航速開展優(yōu)化設(shè)計，可有針對性地結(jié)合LNG 船全生命周期中營運占比權(quán)重較大的航速點開展線型優(yōu)化，從而最大限度降低LNG 船在整個營運生命周期的能耗水平。

（2）節(jié)能裝置應(yīng)用技術(shù)

對于LNG 船，由于采用了雙艉鰭設(shè)計，推進(jìn)效率本來就比傳統(tǒng)的單艉船效率高，再加上現(xiàn)有船體線型已是通過計算流體力學(xué)（computational fluid dynamics,CFD）多輪優(yōu)化的結(jié)果，故通過加裝槳帽鰭、前置導(dǎo)管等常規(guī)節(jié)能裝置獲得的節(jié)能效果非常有限。研究發(fā)現(xiàn)這些傳統(tǒng)節(jié)能裝置的節(jié)能效率僅在1%左右，在LNG 實船項目上應(yīng)用較少。近些年，新型節(jié)能裝置大批涌現(xiàn)市場，典型的如氣泡減阻節(jié)能系統(tǒng)，節(jié)能效果可達(dá)到5%～ 10%，且已獲得多個LNG 船實船訂單；風(fēng)能輔助推進(jìn)系統(tǒng)雖已有在其他船型應(yīng)用的案例，但在LNG 船方面尚處于正式應(yīng)用前的研究階段，單個風(fēng)筒標(biāo)稱節(jié)能效果約2%，但很大程度上仍取決于具體的營運航線[5]。

（3）減排系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

受到能源、環(huán)境以及排放法規(guī)的制約和影響，降低船舶發(fā)動機(jī)的污染物和溫室氣體排放量以及開發(fā)新型船用主機(jī)技術(shù)，正成為世界各國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的共識。為減少NOX的排放，保證在燃油模式下也可滿足Tier III 排放標(biāo)準(zhǔn)，LNG 船大多選擇加裝選擇性催化還原（selective catalytic reduction,SCR）裝置。為解決天然氣雙燃料發(fā)動機(jī)中的甲烷逃逸現(xiàn)象，主機(jī)廠家先后對LNG 船雙燃料低速主機(jī)開展優(yōu)化升級，應(yīng)用了廢氣再循環(huán)智能控制技術(shù)[6]（包括WinGD 公司的ICER 系統(tǒng)和MAN B &W 公司的EGR 系統(tǒng)），主要是通過回收部分廢氣降低缸內(nèi)溫度、增加壓縮比，使燃燒更加充分而減少近50%甲烷逃逸，同時可降低NOX排放，使LNG 雙燃料主機(jī)在燃油和燃?xì)饽Ｊ较?，均可滿足Tier III 排放要求。隨著全球減碳步伐加快，為有效控制船舶的CO2排放，碳捕集、利用與儲存（carbon capture,utilization and storage,CCUS）技術(shù)作為船舶碳減排的一種有效解決方案應(yīng)運而生。此技術(shù)通過捕捉船舶排放尾氣中的CO2，然后在船上進(jìn)行液化存儲，從而有效降低船舶在營運過程中的碳排放（最多可降低80%碳排放量）。

6 LNG 船智能化應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展

LNG 船本身配備有高度集成自動控制系統(tǒng)，相較于油輪、散貨船和集裝箱船等貨運船舶，LNG船自動化水平更高，更容易實現(xiàn)從技術(shù)、成本向智能化船舶過渡。LNG 船智能化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢主要集中于提高營運安全、能效管理和智能輔助決策方面，包括智能航行、智能能效管理、智能貨物管理和智能機(jī)艙[6]這4 個方向，如圖11 所示。

圖11 LNG 船智能化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢

智能航行主要是通過應(yīng)用感知技術(shù)（包括雷達(dá)、視覺傳感等，融合數(shù)據(jù)分析、控制算法與岸基支持等智能化技術(shù)）來實現(xiàn)航線的優(yōu)化以及自動避碰[6]和自主航行。當(dāng)前，航線優(yōu)化和智能避碰將在多個LNG 船項目上應(yīng)用，但由于裝載的LNG 貨物屬于危險貨品，故目前自主航行智能技術(shù)不是LNG 船主要發(fā)展方向。

智能能效管理技術(shù)已在LNG 船實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，主要是通過在線監(jiān)測航行狀態(tài)、推進(jìn)系統(tǒng)能效運行狀態(tài)，分析評估船舶的整體能效營運情況，提供能效優(yōu)化建議（如航速優(yōu)化、縱傾優(yōu)化等），從而提升船舶營運過程中的能耗管理水平，實現(xiàn)低碳運行。

智能貨物管理和智能機(jī)艙技術(shù)目前在LNG 船已有不同程度的應(yīng)用，主要是通過實時監(jiān)測貨艙狀態(tài)（主要包括溫度、壓力、液位和晃蕩水平等），實時監(jiān)測主機(jī)、發(fā)電機(jī)、軸系等主要推進(jìn)設(shè)備的運行狀態(tài)，分析評估貨艙、推進(jìn)設(shè)備的運行和健康狀況[7]，為LNG船操作及維護(hù)保養(yǎng)提供輔助決策建議。圍繞LNG貨物和機(jī)艙推進(jìn)設(shè)備的智能化程度提升，將是未來LNG 船的發(fā)展趨勢之一。

7 LNG 船配套技術(shù)的自主國產(chǎn)化發(fā)展

LNG 船關(guān)鍵核心裝備（如高負(fù)荷低溫氣體壓縮機(jī)、再液化裝置、主液貨泵和LNG 蒸發(fā)器等）長期依賴進(jìn)口，主要原因有兩方面：一方面由于國內(nèi)建造LNG 船數(shù)量較少，導(dǎo)致部分配套廠商的積極性不高；另一方面是LNG 船在國外已發(fā)展數(shù)十年，產(chǎn)生了一批成熟的設(shè)備和材料供應(yīng)商，形成技術(shù)壁壘，而國內(nèi)企業(yè)缺乏LNG 船低溫相關(guān)技術(shù)。

近幾年，隨著國內(nèi)LNG 船建造訂單的上升以及中國對LNG 巨大的進(jìn)口需求，國內(nèi)已有超15 家新配套企業(yè)表現(xiàn)出濃厚興趣，并投入LNG 船產(chǎn)業(yè)鏈配套設(shè)備材料的研發(fā)中，積極布局LNG 圍護(hù)系統(tǒng)絕緣材料、高/低負(fù)荷低溫氣體壓縮機(jī)、主液貨泵等設(shè)備。

據(jù)預(yù)測：2025 年將有批量設(shè)備攻克關(guān)鍵技術(shù)壁壘，實現(xiàn)核心設(shè)備的自主化；在未來20～ 30 年中，天然氣依然是一種重要的過渡能源；LNG 產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)過程中，LNG 船配套技術(shù)的自主化發(fā)展也將是未來發(fā)展的重要趨勢之一。

8 結(jié)論

通過對上述LNG 船技術(shù)發(fā)展趨勢的分析，LNG 船作為LNG 海上進(jìn)口主要的運輸裝備，其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)以下幾大趨勢：

（1）LNG 船節(jié)能設(shè)計和優(yōu)化方面，常規(guī)大型LNG 船應(yīng)用雙艉鰭設(shè)計是當(dāng)前市場的主流。船型優(yōu)化不再是簡單考慮單一合同的航速點，而將是基于項目全生命周期的營運模式來開展定制化優(yōu)化，才能最大限度地降低LNG 船在整個營運生命周期的能耗水平。

（2）LNG 船液貨圍護(hù)系統(tǒng)、液貨操作系統(tǒng)與推進(jìn)系統(tǒng)等技術(shù)的革新，均是從提高能效利用和降低能耗需求方面著手，圍繞著低碳節(jié)能的方向降低LNG 船各個子系統(tǒng)的能耗水平。

（3）氣泡減阻、風(fēng)力助推和CCUS 等新型節(jié)能減排技術(shù)不斷推陳出新。可以預(yù)見，在IMO 環(huán)保規(guī)范日益嚴(yán)苛的大環(huán)境下，新型節(jié)能減排裝置在LNG 船上的應(yīng)用必將掀起新的浪潮。

（4）LNG 船數(shù)字智能化基礎(chǔ)比較好，未來主要是朝著提升數(shù)字智能化應(yīng)用深度的方向發(fā)展，通過大數(shù)據(jù)的數(shù)字智能化，實現(xiàn)LNG 船營運向更加安全、便捷與精準(zhǔn)的方向發(fā)展。

（5）隨著我國造船工業(yè)越來越強以及LNG 船在國際市場份額越來越大，LNG 船配套技術(shù)的自主國產(chǎn)化發(fā)展也將是一大主要趨勢。