9月9日,中國香港新渡輪400客位純電池動力推進(jìn)客渡船“新明珠39”下水儀式在廣州南沙舉行。該船全船采用先進(jìn)的碳纖維高新材料制造,是目前中國香港地區(qū)首艘整船采用國產(chǎn)碳纖維材料建造的客渡船,打破了高端碳纖維進(jìn)口材料在國產(chǎn)客船的技術(shù)壟斷局面。
這標(biāo)志著中國船舶集團(tuán)廣州船舶工業(yè)有限公司牽頭組織“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合,開展高端碳纖維材料國產(chǎn)化研究、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化推廣取得了成功。
該船由中國船舶集團(tuán)旗下華聯(lián)船舶有限公司承接、中國船舶集團(tuán)廣州公司項目保障協(xié)調(diào)服務(wù)、廣東省港航集團(tuán)旗下廣東中威復(fù)合材料有限公司建造,交付后將服務(wù)于香港維多利亞港。
“新明珠39”采用獨具創(chuàng)新的艏艉對角左右對稱設(shè)計,無論從船舶的左右看,生動形象的海豚都能展現(xiàn)在眼前。整船采用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)建造,設(shè)有兩層客艙,外觀新穎漂亮;為純電池推進(jìn)動力,對角布置2套電動全回轉(zhuǎn)舵槳,可實現(xiàn)雙向推進(jìn),橫向平移;在360°可視化輔助靠泊預(yù)警系統(tǒng)的加持下,能極大的提供船舶航行安全性;該船選用一流品牌的磷酸鐵鋰動力電池,高穩(wěn)定性的直流配電系統(tǒng)以及高性能永磁推進(jìn)電機,進(jìn)一步提升了船舶的可靠性;得益于采用碳纖維結(jié)構(gòu),船體重量輕,能耗低,續(xù)航力里程長,可以滿足每天夜間充電,白天連續(xù)運營要求。
本船配備了能量管理系統(tǒng),通過自動化自行調(diào)配船上的照明以及中央空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到了進(jìn)一步的節(jié)能效果,該船還配備太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將進(jìn)一步為香港地區(qū)綠色環(huán)保“零排放”渡輪先驅(qū)項目貢獻(xiàn)力量。
值得一提的是,該船采用的碳纖維材料實現(xiàn)了國產(chǎn)化,是中國船舶集團(tuán)廣州公司牽頭組織“產(chǎn)、學(xué)、研”合作研發(fā)團(tuán)隊,開展高端碳纖維材料國產(chǎn)化研究、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化推廣的成功范例。
隨著造船技術(shù)的提升和“雙碳”目標(biāo)的推動,內(nèi)地及港澳船舶市場對高端綠色船舶的需求越來越旺盛。碳纖維復(fù)合材料是船舶領(lǐng)域的一種理想材料,具有重量輕、耐腐蝕、噪音低等特點,相比傳統(tǒng)船用材料可進(jìn)一步節(jié)省燃油、降低維護(hù)費用,節(jié)能減排、低碳環(huán)保優(yōu)勢明顯。
據(jù)介紹,目前國外已研制出民船用碳纖維及配套乙烯基樹脂,并已在40米以上級別客船中應(yīng)用多年。但是,國內(nèi)此前僅在小艇或游艇領(lǐng)域使用碳纖維復(fù)合材料,且只用到T300級別的碳纖維(“T”代表拉伸強度,后面的數(shù)字越大,碳纖維的力學(xué)性能指標(biāo)越高),在大型客船上的應(yīng)用仍是空白。國內(nèi)企業(yè)只能一直依賴進(jìn)口國外碳纖維及樹脂。物料供應(yīng)的穩(wěn)定性及周期難以保證,成本高是國內(nèi)發(fā)展大型碳纖維船舶的“堵點”。
想要破解“國材替代”的難題,就迫切需要有效整合優(yōu)質(zhì)資源,開展高端船舶用碳纖維織物及配套樹脂國產(chǎn)化研究。在中國船舶集團(tuán)廣州船舶工業(yè)有限公司的牽頭組織和大力推動下,2023年6月9日,中國船舶集團(tuán)廣州船舶工業(yè)有限公司與中國船舶集團(tuán)旗下第七二五研究所、廣東中威復(fù)合材料有限公司共同簽訂了《船用碳纖維國產(chǎn)化研發(fā)及推廣項目合作框架協(xié)議》。其中,中國船舶廣州公司負(fù)責(zé)研發(fā)產(chǎn)品過程協(xié)調(diào)和產(chǎn)業(yè)化推廣,中威公司為產(chǎn)品使用方,七二五所為技術(shù)支持和產(chǎn)品提供方,三方實現(xiàn)了“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合發(fā)展。
研發(fā)團(tuán)隊圍繞碳纖維復(fù)合材料國產(chǎn)化,通過碳纖維高性能編織技術(shù)、碳纖維界面性能強化技術(shù)、高強抗沖擊乙烯基樹脂的研制、碳纖維復(fù)合材料綜合性能評價、碳纖維復(fù)合材料成型工藝、典型艙段建造與考核評價等,實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代的重大突破。
研究結(jié)果表明,自研國產(chǎn)碳纖維與樹脂匹配后,性能與進(jìn)口材料水平相當(dāng),相比于鋁制船減少結(jié)構(gòu)重量20%以上,達(dá)到了船舶設(shè)計指標(biāo)與建造工藝需求。其中,灌注型乙烯基樹脂還優(yōu)于進(jìn)口。由于良好的工藝適應(yīng)性,織物和樹脂均已取得中國船級社(CCS)認(rèn)證證書。
備注:數(shù)據(jù)僅供參考,不作為投資依據(jù)。
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