作者：郭满天
液化天然气船（LNG船）是以运输液化天然气（LNG）为主的专用船舶，是20世纪50年代后期逐渐发展起来的一种新船型。LNG船是典型的“三高”船舶：技术含量高、建造难度高和社会经济附加值高，被誉为“造船工业皇冠上的明珠”。
为什么LNG船的技术要求最高，根源在于其运输货物的特殊性：天然气在常温下是气态，为提高运输效率并降低运输成本，需要将天然气冷却至零下163℃使其转变成液态。
如此低的温度是LNG船技术难度高的根源：要保持这样的低温，就必须要掌握最先进的超低温制冷技术和保温技术，耐超低温钢材的焊接技术和控制高温差产生的伸缩变形技术，以及液货舱蒸发气的控制、管理、再液化和安全利用技术。
1917年美国西弗吉尼亚州建设成世界上第一座LNG试验工厂，1941年美国俄亥俄州的克利夫兰建成第一座商用LNG工厂，拉开了LNG运输的序幕。
在制冷技术进步的推动下，1959年第一艘LNG船“甲烷先锋”号研制成功，标志着商用LNG运输船的诞生。
中国第一艘LNG船的建造
天然气是比煤炭更加清洁的能源，我国从2000年前后开始大规模进口天然气，其中管道天然气主要来自中亚和俄罗斯，而沿海地区主要靠进口LNG。
1999年，国务院同意广东LNG试点工程总体项目一期工程立项，标志中国第一个进口LNG的试点项目正式启动。
到2020年，我国天然气进口量首次突破亿吨达到1.02亿吨，其中LNG进口量为6739.45万吨，管道天然气进口量为3453.11万吨。
2020年我国进口的LNG来自24个国家，排名前三的国家是澳大利亚、卡塔尔和马来西亚，分别为2905.31万吨、817万吨、611.22万吨。
天然气虽然是一种更清洁的能源，但是天然气的储存和运输要求都更高，特别是LNG需要专门的运输和储存设施——LNG接收站和LNG船。
LNG船从诞生至今已有60多年的历史，LNG船的技术主要掌握在欧洲和日本韩国的造船厂中，特别是薄膜型LNG货仓技术的专利至今仍被法国GTT公司垄断。
日本从60年代就开始从欧洲国家引进LNG货仓的专利并成功建造了多种型号的LNG船，日本川崎重工1981年建成的“戈拉精神”号是东亚第一艘LNG船。韩国造船厂则后来居上，建造的LNG船数量远远超过了日本。
在21世纪，LNG船的建造重心早已从美欧转向东亚，在全球十大LNG船造船厂中，韩国船厂占据世界船厂前三位，日本有四家船厂入围，中国仅沪东中华造船厂入围世界前十大LNG船建造厂。
2008年4月3日，我国第一艘自主建造的14.7万立方米大型LNG运输船“大鹏昊”号正式交船。中国船舶工业经过多年的潜心钻研和长期不懈的自主创新，终于攻克了超低温货物围护系统、耐超低温液货驳运系统和特殊动力控制系统三大技术难关，自主制造出货物围护系统的绝缘箱、殷瓦钢部件和泵塔三大关键部件，摘取了这颗船舶工业皇冠上的耀眼明珠。
早在20世纪90年代中期，沪东中华就开始了对大型LNG船的研究并到日本建造LNG船的工厂参观调查，向中船总公司提出《13.5万立方米LNG船开发与研制项目的立项建议书》，表示了沪东中华建造第一艘LNG船的决心。
2002年11月底，沪东中华与法国大西洋船厂和GTT公司签订技术协议，从GTT公司引进LNG液货仓的专利技术，从法国大西洋船厂获得建造LNG船的相关技术资料并与大西洋船厂联合设计广东LNG项目需要的LNG运输船。
中国第一艘LNG运输船并非完全自主设计的，而是沪东中华造船厂引进技术专利和法国大西洋船厂联合设计的。
但联合设计和引进专利并不是没有技术含量可以照搬国外技术依葫芦画瓢，沪东中华先后解决了图纸的“中国化”、液货仓关键设备的制造、殷瓦钢焊接、绝缘箱制造和安装等多个难度，最终才完成了中国第一艘LNG船的建造。
LNG船的液货仓是建造难度最大的核心设备，需承受-163℃的超低温，还要确保液密不泄漏。GTT公司的专利采用厚度仅0.7毫米的殷瓦钢板，其外部包覆或衬垫一定厚度的绝缘箱，并设置主屏壁和次屏壁，组成两道液密屏壁，两道绝热层。
0.7毫米厚的殷瓦钢板就一张一张敷在绝缘箱表面并焊接起来，主次屏壁总面积有8~10个标准足球场那么大，焊缝长度130多千米，所有的焊缝必须保持绝对的密性。
除殷瓦钢薄板，殷瓦钢部件的制作焊接极具难度，而殷瓦钢三面体又是殷瓦钢部件中最复杂的一种。沪东中华成立了攻关小组，研究出一系列适合现有设备和工艺，最终解决了殷瓦钢部件的焊接难题。
此外，沪东中华先后解决了绝缘箱的生产制造和安装难题，攻克了LNG液货舱特种设备泵塔的制造和安装难度，最终完成了第一艘LNG船的建造。
沪东中华第一艘LNG船“大鹏昊”号，从2005年12月28日出坞，到2008年3月17日载运气体试航成功，耗时将近2年4个月，一般国外成熟产品码头生产周期不少于18个月，更有国外首制LNG船建造前后耗时7年之久，其难度可见一斑。
“大鹏昊”号只历经3年多就交付使用，标志着我国在薄膜型液货舱LNG船的设计技术、建造技术、关键设备国产化等方面均取得了重大突破。
在“大鹏昊”号建造过程中，沪东中华先后完成了LNG首制船技术工艺攻关项目80项；成功申请了包括“专用绝缘箱制造专利”“泵塔制造专利”和“殷瓦钢部件制造专利”在内的31项与大型薄膜型液货舱LNG船关键技术相关的专利，其中发明专利22 项，实用新型专利9项；通过引进消化吸收再创新的方式，沪东中华在LNG船建造的关键技术中取得了突破，具有自主知识产权。
2010年8月，沪东中华建造的大型LNG船国产化项目获得了国家能源科技进步一等奖，这不仅是中国船舶工业集团公司以及沪东中华的光荣，也是全体中国造船界的光荣，说明我国船舶工业为国家能源战略的实施作出了新的突出贡献，也进一步向世人展示了中国造船人的技术创新能力。
从2008年到2009年，沪东中华相继交付5艘薄膜型液货舱LNG系列船，LNG液货仓的建造周期一艘比一艘短。特别是4号船和5号船，货物围护系统的建造周期已经达到与日、韩船厂相当的水平。5号船用时与1号船用时相比缩减了45%。
5艘薄膜型液货舱LNG船的成功交付，意味着中国经过艰苦攻关，已经完全掌握薄膜型液货舱LNG船建造的关键技术，三大部件配套产业也完全成熟；
5艘一代LNG船完成后，沪东中华总结建造过程的核心是3个“三”，即三大核心建造技术完全掌握，三大部件配套产业完全成熟，三大管理体系初步成型。
LNG船的三大核心建造技术是：特殊的蒸汽透平推进系统建造；特殊的超低温液货舱驳运系统建造；特殊的超低温液货舱围护系统建造。
至2020年底，沪东中华已建成交付了25 艘（包括一艘加注船)高质量、有影响力的大型LNG船。
中国LNG船的发展
——从第一代到第五代
中国第一代LNG船是与国外联合设计，液货舱（货物围护系统）购买国外专利在国内自行制造，相继攻克了殷瓦钢部件和殷瓦钢薄板焊接技术难关、绝缘箱生产加工难关、泵塔生产制造、超低温（LNG）管路和超高温（锅炉高压蒸汽）管路设计制造、液货舱密封泄漏试验检测等一系列技术难关最终完成了第一代LNG船的制造。
沪东中华第二代大型薄膜型液货舱LNG船“长健系列”，液货舱总舱容增加到17.2万立方米，动力系统采用与常规船舶相同的柴油机动力。
与第一代LNG船比较，将能源利用效率较低的锅炉-蒸汽轮机推进系统改为效率较高的低速柴油机推进系统，装货量增加了11.7%，燃油消耗量却下降了25%；再液化装置使船上的货损减小至最低，在舱容和性能等各项指标上实现了全面飞跃，获取了国际海事组织的能效指数证书，2014年该船获第16届工业博览会金奖。
沪东中华第二代大型薄膜型液货舱LNG船一共建造了4艘，船舶所有人为商船三井，租船方为埃克森美孚公司，主要从巴布亚新几内亚和澳大利亚运输LNG至中国。
沪东中华建造的第三代LNG船是“长安系列”，液货舱采用GTT专利舱型GTT No.96，采用双燃料柴油发电机电力推进系统，液货舱总舱容增加到17.4万立方米。
首制船“泛亚”号2015年4月8日开建，是澳大利亚科蒂斯LNG项目该系列4艘船的首制船，集中了当今中国造船最新科技成果，一共建造了10艘。
沪东中华的第四代LNG船是可航行于北冰洋 “长兴系列”，货舱舱容为17.4万立方米，货舱采用GTT专利舱型GTTNo.96L03+，用于俄罗斯北极地区的亚马尔LNG项目。
2017年6月29日，沪东中华与日本商船三井（MOL）正式签约建造4艘17.4万立方米LNG船，前两艘船于2019年和2020年交船，3号船“天玑星”号和4号船“天权星”号分别在2020年8月31日和10月20日交船。
“长兴系列”LNG船的建造，标志了“中国制造”正向“中国智造”迈进。
2024年5月15日，由中国船舶集团沪东中华造船厂自主研发设计建造的全球首艘第五代“长恒系列”17.4万立方米大型运输船“绿能瀛”号在沪东中华长兴岛厂区命名交付。
这艘LNG运输船是中国船舶工业自主研制，代表了当今世界大型LNG运输船领域的最高技术水平，是中国在世界LNG船领域从跟跑到领跑的标志。
该船集最新设计理念、最优技术装备、最强环保性能、最具前瞻性，以及沪东中华前四代LNG运输船设计之精华于一身。特别值得一提的是，该船采用了中国船舶集团品牌WinGD 5X72DF2.1双燃料主机，应用了最新智能控制废气再循环（iCER）系统技术。
截至目前，沪东中华已累计承接34艘“长恒”系列LNG运输船订单。
中国LNG船的
竞争力达到全球领先
2020年前，中国建造的LNG船基本都是依托本国LNG的进口需求。随着中国LNG船竞争力的提高，中国船舶工业开始批量建造出口型LNG船，其中卡塔尔LNG运输船项目的中标更是集中体现了中国LNG船的竞争力。
卡塔尔是世界最大的LNG生产国和出口国，2019年卡塔尔石油公司正式启动LNG项目，计划订购和建造近60艘LNG运输船（价值上百亿美元）以支撑卡塔尔LNG的出口。
2020年，沪东中华战胜国外三家竞争对手与卡塔尔石油公司正式签订了8+8艘17.4万立方米LNG船，计划在2024-2025年交船。
这批船吸收了当今世界最新设计理念和技术，具有快速性好、空船重量轻、综合能耗低、液货处理系统与不同航线适配性强、升级兼容性优等优点，装载能力比以往同型船增加800立方米，全船电力系统能耗下降8%，在能耗指标、环保性能和可靠性几个方面，都达到了世界先进水平。
2024年4月29日，中国船舶集团再度中标卡塔尔能源公司18艘全球最大27.1万立方米超大型液化天然气(LNG)运输船项目，据估算该订单总金额超过400亿元，创下全球最大单笔造船订单的纪录。
这一“全球最大订单”将由中国船舶集团旗下沪东中华承接，这18艘LNG运输船是全球最大的LNG运输船，较常规17.4万立方米LNG运输船运载能力提升57%。
这笔订单标志着中国LNG船研发设计建造从大型一举跨入超大型领域，高端船舶研发设计能力向世界领先目标迈进。
此前沪东中华是中国船舶工业中唯一具备LNG船建造能力的造船厂，随着中国船舶工业的技术进步，其它造船厂也逐步具备了设计和建造LNG船的技术能力。
2024年5月27日，由中国船舶大连造船研发建造的17.5万立方米LNG运输船完成下水，这也意味着我国又增加一家具备建造船舶领域最高端船舶能力的造船厂。
截至目前，大连造船手持LNG运输船订单数量达到15艘，船期排至2028年，实现了大型LNG运输船的批量设计、批量接单和批量建造。
中国LNG船发展的启示
相比干散货船、油船和集装箱船等主流船型，LNG运输船是中国船舶工业最晚发展的船型，是2000年以后伴随着中国LNG的进口逐步发展起来的。
虽然发展得最晚，但是中国LNG运输船的发展也有许多有利条件：
首先中国船舶工业的实力经过改革开放后二十多年的发展已经有了显著的提升，不论是大型船坞和加工设施、船舶主机辅机、船舶设计能力等各方面的基础条件都有了显著的提升。
其次是中国经济实力显著增加，中国对进口LNG需求预计将保持稳定增长，这给国产LNG运输船提供了稳定的需求。
正是在这些有利条件之下，以沪东中华为代表的中国船舶工业开始在技术上进军LNG运输船，通过引进技术、消耗吸收和自主研发，中国船舶工业最终掌握了LNG设计建造技术，并且用十几年的时间完成了从追赶到赶超。
虽然我们不能忽略攻克LNG船各种技术难关的努力，但是中国LNG船的技术发展可以说是水到渠成，是中国船舶工业技术进步的一部分。
从中国LNG船的发展中我们也可以看到国内市场对产业发展的重要意义！
国内市场是国内企业的是种子市场，是启动市场。如果没有国内市场提供的启动市场，那么中国船舶工业LNG船的起步会更加困难。
国际市场是彻底的市场竞争，主要是经济利益的博弈。而国内市场既有产业发展的需要，也有长远利益关系，更有国家的整体协调。
中国拥有全球最大单一市场，这给中国企业提供了极好的发展机会。企业可以依靠国内市场发展和完善自身的技术和产品，然后再进入国际市场。
中国船舶工业建造的第一艘LNG船，正是中国开始考虑LNG进口项目。有了进口运输的需求，考虑到掌握自身能源运输的安全，因此支持国内企业建造LNG运输船。
从中国LNG船的发展过程中我们也可以看到即使是先进的、复杂的技术，只要遵循客观规律，也是能够掌握的。
技术并不神秘，技术都是可以被认识和理解，因此自然也可以被掌握。
中国船舶工业先后拿下了号称船舶工业明珠的LNG船和豪华游轮，军用船只领域航空母舰、万吨驱逐舰中国也能批量建造，这是中国船舶工业整体发展的体现。
对于中国未来的发展我们应该充满信心，只要掌握方法，没有什么技术是学不会的。
中国拥有全球最大的市场，拥有数量众多的技术人才，国内市场环境稳定，我们一定会在各产业领域都追赶上发达国家。
