凭借全球领先的船用高锰钢技术，韩国三大船企正全力开发液氨运输船以及氨燃料动力船，欲在环保燃料船舶和高附加值船舶市场继续巩固全球领先地位。
应用潜力大，韩国钢企与船企联合研发船用高锰钢成绩斐然
近年来，随着国际海事组织(IMO)不断出台越来越严苛的环保规制，全球海事业界也面临着如何快速实现新一代船舶环保替代燃料转换的挑战。在此背景下，今年9月20日至29日在伦敦举行的IMO货物与集装箱运输分委会(CCC)第9次会议上，浦项制铁(POSCO)自主开发的液氨货舱和储罐用高锰钢(High Manganese Steel)及应用技术正式登记注册成为国际技术标准。
韩国业界认为，今后随着液氨运输船以及氨燃料动力船等船舶的市场需求稳步增长，成本更为低廉的新型液氨货舱和储罐制造材料高锰钢也将成为市场热点。而韩国自主开发的液氨货舱和储罐用高锰钢及应用技术成为国际技术标准，将有力助推韩国船企占领环保燃料船舶市场的制高点，进一步提升韩国造船业的国际竞争力。
由于全球的锰资源储量丰富，金属锰在国际原材料市场的价格波动较小，在供求方面具有稳定的优势，高锰钢的价格也比9%镍钢更具竞争力，其不仅在在零下196摄氏度的超低温条件下可以保持理想的性能，而且强度高，耐磨耗性强，可以替代目前广泛使用的9%镍钢、5%镍钢、不锈钢和铝合金等低温金属，因此，高锰钢作为LNG燃料储罐的新一代材料一直备受瞩目，全球主要造船厂、钢铁公司等为了抢占高锰钢市场而展开了激烈竞争。
韩国钢铁企业与造船企业较早对高锰钢的船用进行了自主研发。2010年，浦项制铁与韩华海洋（原大宇造船）开始进行高锰钢的联合研发，并在2013年成功研发出超低温高锰钢厚板产品。该型高锰钢是含锰量高达11~14%的合金钢，于2014年通过韩国产业通商部下属国家技术标准院（KATS）认证，在2017年5月又通过了美国材料与试验协会（ASTM）标准认证。
2018年，韩国推动IMO出台《经修订的用于低温环境的高锰奥氏体钢应用临时指南》，明确高锰钢是能够用作承载LNG的低温钢，同意高锰钢应用于LNG运输船和LNG动力船的液货舱和燃料舱。当年12月，在IMO海上安全委员会第100次会议上，浦项制铁自主开发的LNG储罐用超低温高锰钢及应用技术正式登记注册成为国际技术标准。2019年，高锰钢被韩国产业通商资源部批准用作陆上LNG储罐，并通过了低温材料性能测试，通过实际的项目运行证明了其性能和稳定性。
2020年，德国航运公司赫伯罗特在韩华海洋订造了12艘LNG双燃料23000TEU超大型集装箱船，这是首批使用Type B型高锰钢燃料舱的集装箱船。2022年，浦项制铁的高锰钢从IMO获得了作为LNG等超低温货物的运输用材料的商业化认可。
此前，不锈钢是唯一可以同时用于LNG和液氨货舱及储罐制作的钢铁材料，但以此次在IMO正式登记注册成为国际技术标准为契机，高锰钢可以用作LNG和液氨货舱及储罐等材料。特别是验证其是否适合储存液氨的材料的测试程序，也将韩国提议的方法反映到了协议标准中。
此外，为了快速应对客户对未来氨燃料动力船舶的需求，韩国船级社(KR)在2021年发布了《氨燃料船舶指南》，为安全地引进氨燃料动力船舶提供了依据。
另据国际能源署(IEA)发布的《2020世界能源展望报告》预测，氨、氢等作为船舶燃料的使用比重将逐渐扩大，到2060年，新造船的60%以上将使用氨或氢燃料，特别是氨燃料将占其中的近一半。
此外，据克拉克森透露，近年来船东对LNG/液氨兼用运输船的需求正在增加，因此随着今后液氨运输船及氨燃料动力船的增加，比现有材料更加便宜的高锰钢的使用将会越来越多。
借钢企“东风”，三大船企全力研发液氨运输船以及氨燃料动力船技术
对于浦项制铁自主开发的液氨货舱和储罐用高锰钢及应用技术正式登记注册成为国际技术标准，韩国造船业界相关人士表示：“高锰钢是可以同时用于LNG和液氨货舱及储罐制作的钢铁材料，因此预计今后将大量推广应用于新造船舶，从而取代目前市场上广泛应用的镍钢。”
以此为契机，韩国三大船企全力开发液氨运输船以及氨燃料动力船技术，以期在环保燃料船舶市场上占据领先地位。
韩华海洋和浦项制铁经过10多年的共同研发和工程验证，合作完成了韩国型高锰钢LNG燃料储罐技术开发，掌握了从预处理到焊接的罐体制造技术。2022年6月16日，双方举行了将高锰钢LNG燃料储罐安装在LNG动力VLCC上的搭载仪式，这也是全球首制搭载韩国自主研发高锰钢LNG燃料储罐的VLCC，树立了将高锰钢材料应用于LNG燃料储罐的里程碑。2022年10月31日，双方又举行了将高锰钢LNG燃料储罐安装在LNG双燃料动力24000TEU超大型集装箱船上的搭载仪式，实现了又一次新突破。
2022年12月，韩华海洋与浦项制铁签订构建开发及应用船用新材料合作体系的业务协议(MOU)，双方将加快开发应用于未来环保船舶的新材料和相应的焊接技术，包括应用于液化二氧化碳（LCO2）运输船的耐高压和耐低温特种钢，以及储存和运输零下253℃超低温液氢的高锰钢等新材料和焊接施工技术。此外，为应对IMO以零碳为目标而强化的环保新规，双方还将同时推进应用于氨燃料动力船的氨燃料储罐开发和焊接技术研究。
今年9月，韩华海洋开发的搭载氨燃料燃气轮机的LNG船获得了美国船级社（ABS）颁发的原则性认可（AIP）证书。该型燃气轮机可根据船舶航行环境分别或同时使用氨和天然气作为燃料。如果只使用氨作为燃料，则完全不会排放碳。即使混合使用氨和天然气燃料，其液货舱产生的蒸发气体(BOG)也可全部用作燃料，可大幅提高燃料使用效率。
HD韩国造船海洋表示，其造船子公司现代尾浦造船曾在2018年建造的LNG双燃料动力散货船采用了浦项制铁自主开发的高锰钢制作Type C型LNG燃料罐。
此外，HD韩国造船海洋在今年9月举行的第33届新加坡国际天然气展览会(Gastech 2023)上，与新加坡船东Eastern Pacific Shipping、希腊船东Capital Maritime&Trading签订了4艘88000立方米VLAC建造合同。同时，其造船子公司HD现代重工还与Eastern Pacific Shipping、美国船级社、MANES、新加坡海事及港务管理局(MPA)签订了开发氨双燃料动力运输船的谅解备忘录(MOU)。据悉，该型VLAC将氨的装船容量从原来的86%提高到了98%，并计划在今后完成氨燃料动力发动机的开发后，通过与船东的协商，将其转换为氨燃料动力船。目前，HD现代重工以2024年为目标，正在与拥有大型发动机原创技术的MAN E&S、WinGD等合作，推进氨燃料动力大型发动机的开发。
三星重工表示，该公司自2019年以来，一直与船级社、船东、发动机制造商等共同开发氨燃料动力船技术，并取得多项成果。今年4月，三星重工又与马来西亚国际航运公司（MISC）子公司AET签署了开发建造两艘超大型氨燃料动力VLCC的意向协议（MOU），并计划于2026年交付投入运营，正在带头推进氨燃料动力船的商用化。
今年6月，三星重工宣布将在其巨济造船厂内建设占地面积1300平方米的氨能技术大型实证设备，发挥其开发的氨能相关技术性能评价以及可靠性和安全性验证的测试平台作用，逐步掌握相关核心技术，加快氨燃料动力船的实船化步伐。预计该实证设备将在今年年底之前竣工，在经过试运行阶段后，开始按不同场景进行测试。
三星重工环保研究中心主任李浩基表示：“随着氨能技术实证设备的构建，三星重工为实现碳中和的新一代环保产品开发将进入一个崭新的阶段。”
此外，在第33届新加坡国际天然气展览会上，三星重工开发的20万立方米超大型液氨运输船获得了韩国船级社（KR）颁发的原则性认可(AIP)证书。三星重工与韩国船级社共同开发的超大型液氨运输船是在运输大量液氨的同时，将氨作为动力燃料使用的零碳环保船舶。
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