燃汽轮机

76平方公里内,如何打造一个千亿级五

发布时间:2023/8/6 16:58:35   

从上海南港沿沧海路向西,约4公里的道路两旁,分布着上海电气、中船三井、中船动力、中船瓦锡兰、中国航发商发、外高桥海工、中国联合重燃等国之重器。再往北去,是新奥动力、上汽、康明斯、普罗名特等动力领域龙头企业。这里,是正在建设中的“动力之源”。

动力是大国重器“皇冠上的明珠”,是衡量一个国家制造业实力和科技创新水平的重要标志。年6月,上海推动动力产业从幕后走向台前,明确提出以临港为核心区,打造全球动力之城。

此后揭牌的“动力之源”,规划面积7.6平方公里,这里已经集聚了航空、航天、汽车、海洋、能源五大动力产业,也由此成为全国首个承载“空天陆海能”产业链集聚发展的特色产业园区。

根据规划,年这里将带动千亿级动力产业集聚,向世界输出强大澎湃“中国动力”。年底的产业规模是亿元。

除了以链长制带动产业链上下游集聚,构建自主型产业创新生态外,多家动力龙头企业告诉第一财经,恰恰是“空天陆海能”这种独有的五大动力产业布局,让不同的动力领域,有了与新能源、新技术、新材料横向深度融合的更大可能性,进而能够前瞻布局绿色低碳新型动力研发,抢占新能源动力制高点,引领全球动力产业新变革。

千亿级动力产业集聚

“3年来,我们落地了4个型号的燃气轮机,并在焦化、冶金冶炼、油田、工业园区等60多个场景做了测试,一些输出参数达到了与国外燃机相同的水平,填补了国内空白。”新奥能源动力科技(上海)有限公司总经理费元庆对第一财经表示。

年10月17日,新奥动力在临港新片区举行了燃气轮机研制基地奠基仪式,这是临港新片区成立后成功摘牌的第一块工业用地。落地临港后,新奥动力在千瓦、千瓦微燃机的基础上,又研发了2兆瓦的小型燃机,实现了从百千瓦级到兆瓦级的跨越,也从微燃机拓展到小型燃机。“明后年会迎来需求的爆发性增长,都是几百上千台的量。”费元庆说。

燃气轮机不仅是能源系统的心脏,也是飞机、舰船等的核心动力设备。根据输出功率不同,燃气轮机可分为微型、小型和重型三类。

在临港,费元庆说,已经形成了燃气轮机的完整功率谱系布局。“新奥动力生产10兆瓦以下的燃气轮机,中航商发生产的是15~50兆瓦,中国重燃生产50兆瓦以上的大型燃机。几家企业形成了一个完整的发动机功率谱系,可能全球也没有功率谱系这么集中的地方。”

距离新奥动力5公里开外的外高桥造船海洋工程有限公司,其建造的第4艘Fast4Ward型海上浮式生产储油船(FPSO)已经开始调试,计划于年4月交付。今年8月,外高桥海工又拿到了荷兰SBM公司的第五艘FPSO船体建造合同。

由于生产工艺复杂,设备设施集成程度高,建造难度大,FPSO被看作是海洋工程领域“皇冠上的明珠”。目前,外高桥海工已成为全球成熟批量化设计建造“通用型”FPSO的龙头企业。

“形成批量化设计建造能力,得益于我们的精益设计、生产效率、产品质量,明显比其他竞争对手高出一个台阶。”外高桥海工技术部、配套部部长储年生说,中国的FPSO建造能力,正处在从第二梯队向第一梯队迈进的过程。

成立于年的普罗名特集团,是全球领先的精密流体计量、水处理设备及技术解决方案专家。普罗名特(上海)有限公司董事长段颖泽告诉第一财经,将在临港建设亚太区总部。“计划明年3月份开工,年一季度投产,我们计划把这里做成中国最大的高端计量泵的制造基地。”之所以选择临港,段颖泽解释说,重要的原因之一是离客户更近,包括动力电池客户。目前,普罗名特的计量泵在锂电行业市场份额超过70%。“特别是在三元前驱体领域,这是锂电池的关键材料。”

临港产业区公司招商管理部总监陈艺说,临港的动力产业发展要追溯到年开发建设初期,当时就明确要打造以动力为核心的重大装备制造产业,同时引进了上海电气、上海汽车、中船三井、外高桥海工,以及大飞机发动机总装试车基地等重大项目。

“在这些以央企国企为主的国家队的带队下,现在‘空天陆海能’五大板块,形成了一些相应的产业集群。”陈艺说,临港坚持以国家重大专项为导向,以高端制造、极端制造、自主制造为方向,国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见确定的重大专项目录中,临港涉及到的产业项目占半壁江山。

目前,这里已经诞生了多个国产世界一流,比如C国产大飞机适航取证、中船动力全球首台新一代智能控制废气再循环系统双燃料主机、新松国内首台七自由度柔性协作机器人、上海电气“华龙一号”轴封型核主泵等关键零部件、微小卫星研究院暗物质粒子探测卫星、量子通信卫星,以及上海氢晨自主研发单堆KW大功率燃料电池电堆等。

打造链主企业培育配套企业

但是,面向建设“全球动力之城”的总目标,陈艺表示,目前五大动力产业在上游的材料以及核心零部件环节的对外依赖度还较高,下游的一些维修检测业务有待进一步延伸拓展,一些公共的功能性平台要进一步强化,一些龙头企业参与国际竞争的能力优势有待提升。“这几个板块还要进一步补链强链。”

补链强链的一个重要路径,是发挥动力领军企业的“链长”带动作用。

以船舶工业为例,作为一个资本、技术、劳动密集型的产业,船舶工业需要大量的基础产业配套,研发设计和总装建造涉及的技术环节众多,流程和工艺复杂。11月29日举行的国际重大技术装备产业链大会上,中国船舶上海船舶研究设计院副院长周志勇表示,船舶工业关联性广,带动性强,涉及钢铁、机械、电子、化工等几十个行业和多个专业级学科,在国民经济的个产业部门中,与个部门存在联系,关联面达到81%。

“高铁部件约50万个,大飞机部件约万个,LNG船约万个部件,大型邮轮约0万个部件。”周志勇说,船舶工业的完全需求系数达3.34,以年中国船舶工业产值.7亿元计算,直接带动其他产业产值1.万亿元。

而在船舶动力领域,中船动力总经理邵煜此前表示,以中船动力研发的x92为例,一年22台机,就带动了产业链上下游13.6亿元的产出。

也因此,在这次大会上,工信部装备工业二司司长徐春荣表示,重大技术装备发展要加强产业链、供应链纵向协同与横向互动。其中,纵向上,打造链主企业,培育配套企业,加快产业链上中下游融通发展。

根据《聚焦临港核心区打造上海“全球动力之城”实施方案》(下称《实施方案》),上海要加快梳理动力领域“链长”企业供应链需求清单,精准引育一批供应链上下游配套企业,大力培育国家级专精特新“小巨人”企业。

中国航发商发、上海航天技术研究院、上汽集团、中船动力集团、中国重燃是“空天陆海能”五大动力领域的领军企业。8月24日,五家企业分别与临港新片区管委会签署了深化战略合作框架协议,同时分别与动力产业链上下游培育配套进行合作签约,以充分发挥“链长”带动作用,精准引育一批动力产业链上下游配套企业。

11月29日,中国航发集团、中国船舶集团又发挥“链长”引领作用,携手产业链上下游企业,分别组建了深海采矿装备生态创新联合体、海上LNG装备生态创新联合体、船舶动力生态创新联合体、绿色智慧化民用航空动力生态创新联合体。

“期待大家加入到我们的产业链当中来。”周志勇表示,作为链主,中船集团提升产业链、供应链的韧性和安全水平,同时带动中小企业融通创新发展。

以船舶动力为例,中船三井是我国最大的大型船用发动机生产企业。目前,中船动力旗下的中船动力研究院、中船海洋动力部件有限公司等海洋动力产业链配套企业已在临港布局。中船动力启动建设的我国首家海洋动力装备产业计量检测中心,也于8月24日在临港揭牌,为海洋动力产业高质量发展提供计量测试保障。

在海工领域,储年生说,在FPSO建造方面,中国正处在从第二梯队向第一梯队迈进的过程中,但本土的配套还有一段路要走。“FPSO的核心设备、关键零部件,目前国内的配套比例偏低,基本上还是依赖进口。未来10年,中国在重大海洋装备上的国产配套,我认为迎来了一个比较好的黄金的发展时期。”

储年生表示,下一阶段外高桥海工会进入FPSO上部模块的建造。相比主船体,上部模块的技术含量、附加值要更高。而在国内建造这些重要的海洋装备,必然会带来产业配套的需求,进而带动产业链上下游的发展。

同样,一台燃气轮机由数万个零部件组成,需要上百家甚至上千家企业配套生产。数据显示,燃气轮机的投入产出比高达1:30。

“在燃气轮机领域,我国还是比较落后的,像中小功率的燃机,包括微小功率的燃机,我们是一个空白。”费元庆表示,新奥动力研发的微小型燃机将在5年内,达到跟国内外产品相同的寿命和可靠性指标。

同时,他也表示,不管是微型、小型还是重型燃机,工作原理一样,制造工艺基本一致,供应链也非常相似,因此希望三家燃气轮机龙头企业能够形成供应链和研发的协同。“燃气轮机的发展还需要很好的精密制造、动力控制、热成型热加工工艺等方面的供应链支持。希望在我们三家龙头企业的带领下,有更多的企业入驻临港,形成一个完整的动力产业链。”

临港新片区党工委书记吴晓华此前也表示,要加快实施“链长”计划、强化功能招商全球战略、构建全球产业合作网络、挖掘储备一批引领项目。重点保障航空发动机、燃气轮机专项和新能源汽车动力、船舶动力研发等项目建成投产。

为进一步推动链长制,临港目前推出了产业链上下游的采购协同政策。“力度还是比较大的。”陈艺说。

抢占新能源动力制高点

与其他动力产业园区不同的是,“空天陆海能”五大动力布局,让动力之源有了前瞻布局和引领全球动力产业新变革的可能性。

徐春荣在上述大会上表示,重大技术装备发展要加强产业链、供应链纵向协同与横向互动。横向上,深化与新技术、新材料、新能源,以及人才队伍、金融政策等实现融合,提升产业链、供应链的韧性和安全水平。

在此次大会上,中国工程院院士、中国商飞首席科学家吴光辉表示,未来航空技术是跨领域、融合、颠覆创新的,世界各国都在加紧研究新型能源形式、动力形式和先进气动布局。“在新能源的航空技术里面,锂电池、可再生的航空原料SAF、氢燃料电池,甚至我觉得核能也不是不可能,现在我们也在做一些这样的论证。”吴光辉说。

周志勇则表示,造船与飞机、汽车类似,绿色、智能的未来发展方向是一致的。因此,在海工领域,未来用于生产可再生能源的海洋工程装备需求增多,同时,碳捕捉和固碳情境下,也会带来二氧化碳运输船、二氧化碳注入平台/船、CCUS等新型装备的需求。

储年生解释说,一些清洁能源的主要储存量是在海洋里,因此海洋装备需要产品的转型和新技术的突破。“我们在寻找新的替代能源的基础上,也要研发这种新能源开采的装备。”

为了实现可持续发展,脱碳技术的发展正在加快,使用时无二氧化碳排放的氢燃料发电受到广泛

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