作为中国生产VLCC的豪门，上海外高桥造船截至3月份共交付
VLCC 42艘，船东来自中国各个区域，以及亚、欧、美洲。在“国油国运”的机遇下，自去年12月以来上海外高桥造船已获得3+2艘VLCC订单。自最新款VLCC开发成功后，世界各地船东纷纷与船厂咨询接洽，商谈签单事宜，如计划顺利，这款VLCC将于明年上半年投入运营。
踩着时间点开发
这款新型VLCC的问世，被业内专家认为是“生逢其时。”
目前燃油价格自本世纪以来一步一个台阶地上涨，高油价令正在运营的VLCC难堪重负。根据上海外高桥造船研发所设计人员介绍：“我们对2006年上海外高桥造船研发、设计、建造的第一代VLCC整个运营寿命期的燃油成本进行了计算，以每艘VLCC运营总时间为25年，每年运营时间为250天，按2006年燃油价格300美元/吨计算，燃油消耗总成本是船价的两倍多。”同样的船型，若以去年的燃油价格算，可以发现这个数字已经上升4.7倍。可见，2006年设计的VLCC在如今的市场中地位低下——高油耗带来的是极低的竞争力。
同时，近年针对船舶环保国际上出台了更多严苛的规定，其中最为明显的是MARPOL附则VI对硫化物、氮氧化物排放的要求。在硫化物方面，目前有很多排放限制区域，包括欧盟和北美港口，这些地区对燃料含硫比例都有严格的要求，不得超过0.1%。目前整个排放限制区域还在不断扩大，2020年以后全球所有船舶燃料含硫量不得超过0.5%。氮氧化物方面，由于船用柴油机工作时会有一小部分氮被氧化成氮氧化物，包括二氧化氮和一氧化氮，氮氧化物会产生环境酸化等不利影响，因此IMO近年对MARPOL附则VI进行多次修正，对柴油机氮氧化物排放限值有三层标准，即Tier I、Tier II和Tier III。氮氧化物排放限制适用范围目前分几种情况，主要有船装柴油机的输出功率为低于130千瓦的、130~2000千瓦之间的，以及超过2000千瓦的等，对采用低速机的VLCC而言，目前需要满足Tier II 的要求，从TierⅠ到TierⅡ，排放限值要求只提高些许，但自2015年1月1日后，在排放限制区域将要实施的是TierⅢ，TierⅢ的限值要求比TierⅡ高很多。以功率低于130千瓦柴油机的VLCC为例，Tier I的氮氧化物排放要求为低于17g/kWh，到Tier II只需降到14.4g/kWh，但到Tier III则要求降到3.4g/kWh，届时老旧VLCC如不愿接受更新改造，或将面临淘汰。
日油耗直降30%
新型VLCC总长333米，型宽60米，属于非常标准的船型，载重量分别为32万载重吨和30万载重吨，以满足船东200万桶和220万桶原油的装载要求，这一装载量的VLCC也是东西航线上最主流的。西线上，船东主要考虑加大舱容，因此220万桶原油装载量符合西线船东的要求；东线上，船东主要考虑马六甲海峡这一VLCC主要航道的吃水限制，因此通常会选择30万吨级船舶。吃水方面，上海外高桥造船兼顾东西线船东的要求，经反复核算，将吃水设计定在20.5米，30万吨级船结构吃水为21.3米，32万吨级船结构吃水为22.5米。
作为世界最新型的VLCC，它所带来的最大亮点便是节能。新VLCC的航速为15.5节，日油耗显著下降，比常规VLCC降低30%左右。航运市场的低迷使世界造船业处于低谷中，更雪上加霜的是燃料价格始终在高位徘徊。从VLCC的运营总成本看，船舶的建造成本比例已经由十年前的31%下降到16%，而燃油成本比例却由十年前的40%上升到70%。因此，在开发这款新型节能环保VLCC时，降低船东的营运成本是上海外高桥造船首要考虑的原则。
对运输成本的一般定义，是以1吨的货物运输1海里所消耗的燃油来进行计算，也就是通常所说的每载重吨每海里油耗。上海外高桥造船通过研究发现，一般增加船长、吃水等都可在一定程度上实现降低运输成本的要求。但对于VLCC这类成熟船型来说，它的船长和吃水都有行业标准，已经难有优化空间，而降低船速对船舶的油耗、排放以及EEDI却有非常明显的作用。上海外高桥造船对VLCC的经济航速进行一定研究，内部相关工作人员介绍说：“我们以VLCC最远航线，即从波斯湾到美国西海岸这条航线来计算，把航速从16节降低到15.5节，单航次的运营天数将增加一天，但带来的是节约燃油238吨，238吨燃油费用足以覆盖由于增加一天航程所带来的其他成本支出。”
从16节降至15.5节，变化虽然不大，却是深入研究的结果，因为VLCC的航速是不能轻易降低的。为了在合理降速范围内决定最经济的航速，上海外高桥造船通过对比各航线中不同航速下的营运成本，最终确定15.5节的设计航速。如果船东对航速有更高要求，上海外高桥造船还有15.8节的方案以满足船东的需要。
为更进一步降低油耗，上海外高桥造船还对一系列节能装置进行研究，并选取了其中几款效果理想的节能装置进行船模试验，通过试验发现，安装节能装置，可使油耗再降3%~4%。
见微知著地优化
要对属于成熟船型的VLCC进一步开发，其优化空间已然不大，一般船厂主要在船体线型、水动力性能、主机上下功夫，对此上海外高桥造船也不例外。
根据上海外高桥造船技术人员介绍，在船体线型优化方面，上海外高桥造船对球鼻艏进行了大规模改进，改进球鼻艏的主要目的也是便于降速节能。主要调整球鼻艏的形状，将艏柱前移，在保持全船333米总长不变的前提下，两柱间距由320米增加到324米，为进一步的船体线型优化创造有利条件。同时对艉部线型也进行了重新设计，在保证机泵舱布置的前提下改善了艉部的流场。
优化线型的另一个目标是要减小阻力，提高推进效率。上海外高桥造船技术人员解释说，在一定排水量的情况下，已经很难减小摩擦阻力，目前能做的就是集中精力在减小剩余阻力的研究上。为此，上海外高桥造船的做法是对横剖线面积曲线进行优化，使整船的剩余阻力有所降低。
通过减小阻力实现船体线型优化也是水动力设计的一部分，此外水动力设计还包括螺旋桨的推进装置等。上海外高桥造船通过增加螺旋桨的直径，降低转速，综合考虑螺旋桨直径、转速、螺距比、盘面比以及自航因子等各参数，优化桨的设计，提高螺旋桨效率。
值得一提的是主机优化。新VLCC采用的是绿色超长冲程G型主机，上海外高桥造船是中国第一家将该款G型主机用于VLCC的船厂。这种G型主机的优势是具有更长的冲程以及更低的转速，机器效率也更加高。同时它可以配置更大的也就是更高效的螺旋桨，这将是今后船舶能耗优化设计的选择。在这样的组合下，燃油消耗及二氧化碳排放将减少高达10%。此外，上海外高桥造船考虑到欧盟港口以及距离加利福尼亚海岸线24海里以内硫化物排放量不超过0.1%的要求，机舱内布置了MGO舱，并设计低硫油系统以满足主机燃烧的要求。
通过优化设计，上海外高桥造船技术人员总结了该款新VLCC的三大亮点：其一是EEDI低于《国际防止船舶造成环境污染公约》规定的基线值20%以上；二是在设计航速15.5节时主机的日油耗可比常规VLCC降低30%；三是增加一系列环保系统和设计。若计划顺利实施，该系列VLCC将在明年投入运营，目前有多家船公司正与上海外高桥造船积极接洽，今年有望签单。
航运交易公报记者/夏春晖
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