造船业又一独角兽!Aker Arctic:冰上王者

2023-12-17 08:38 | 国际船舶网 船舶设计


凭借拥有的LNG船货舱原创技术,法国LNG围护专家GTT公司被称为“造船业界的高通”,行业真正的“独角兽”。其实,在全球造船业还有另一家GTT式的企业,芬兰阿克尔北极技术公司(Aker Arctic Technology)毫无疑问就是破冰船领域的王者。包括全球大部分破冰船的设计和工程,覆盖几乎所有船型,从俄罗斯最强破冰船到中国的“雪龙2号”都有它的身影。

诞生在破冰船发源地,拥有全球唯一私有冰模型测试设施

芬兰是破冰船船队的故乡,全球大约80%的破冰船是由芬兰企业设计,大约60%的破冰船是在芬兰船厂建造的。

作为一家独立私营公司,阿克北极成立于2005年,总部位于赫尔辛基,但其历史可以追溯到近100年前,目前的大股东是芬兰政府,占66.4%股份。此外,瑞士ABB公司占16.8%股份,阿克尔解决方案(Aker Solutions)公司占16.8%股份。

阿克尔北极总经理Reko-Antti Suojanen介绍说,“芬兰在开发、设计和建造破冰船方面的能力非常强,我们在破冰船领域处于世界领先地位,全球大部分破冰船队的设计和工程都由我们提供,我们是破冰船的发源地。”

多年来,阿克尔北极专门从事破冰船和其它冰级船的开发、设计、工程和测试,拥有全球唯一的私有冰模型测试设施。测试池长75米,宽8米,可供工程师在真实冰环境下研究船舶设计的性能和功能,包括第一年和多年平冰、碎冰通道、碎冰和冰脊、浮冰以及第一年和多年冰脊,可以测试各种新的概念和想法。

(阿克尔北极冰模型测试设施)

开发了许多突破性的创新,覆盖几乎所有船型

阿克尔北极公司已经开发了许多突破性的创新。例如双头作业破冰船,设计可在开阔水域和薄冰中前进,也可在厚冰环境下倒退向后航行。再比如斜向破冰船,不仅可以朝前和朝后航行,还可以侧向航行,能清理出更大的航道。阿克尔北极公司已经在20个国家获得了12项专利发明。

阿克尔北极公司的船舶设计,几乎覆盖了所有船型。

在商船领域,阿克尔北极开发了一种双头运营的8000TEU破冰北极集装箱船设计,可全年运营亚洲和欧洲之间的航线。该型船长300米,型宽46米,吃水13米,最大装机功率可达56兆瓦,在3节航速时可破2.3米厚的冰。

亚洲还有大量LNG运输船采用阿克尔北极的概念设计,主要由韩国大宇造船建造。阿克尔北极还为欧洲北海航线开发了Arc7级下一代破冰LNG运输船,该型船长300米,型宽47米,吃水11.5米,推进功率高达51兆瓦,可破2.1米厚的冰。

油轮方面,阿克尔北极开发了Aker ARC 212北极冷凝液运输船概念,该型船长214米,型宽34米,吃水11.7米,推进功率可达22兆瓦,在2节航速时可破1.8米厚的冰。值得一提的是,该公司与中国广船国际签署了该型船的基本设计和建造的设计许可协议。

从俄罗斯到中国破冰船都有Aker Arctic的身影

(“Polaris”号)

芬兰国有企业Arctia公司运营的破冰船队,主要在冬季为芬兰提供破冰服务。该公司最新的破冰船“Polaris”号由阿克尔北极设计,能在当地所有的冰环境下运营。该船采用Aker ARC 130概念设计,可在芬兰所有主要航道上运营。该船发电装置的总输出功率大约为22.5兆瓦,是芬兰船队中功率最大的。这艘最先进的船配备了双燃料发动机,能使用船用柴油和LNG燃料,意味着也是Arctia船队最环保的船。

俄罗斯“Baltika”号破冰船采用Aker Arctic的Aker ARC 100型倾斜破冰设计,是全球首艘不对称破冰船。该船由俄罗斯Arctech Helsinki船厂与Yantar JSC船厂合作建造,船长76.5米(250英尺),宽20.5米(76英尺)。“Baltika”号的设计使其不仅能够打破前后的冰层,还具备侧向破冰能力。在以3节的航速向前、向后航行时,这艘船可以连续打破1.2米(4英尺)厚的冰层。

据悉,为支持北海航线(NSR),俄罗斯计划增加破冰船运力。在LNG动力破冰船新船队的预估重大投资中,Aker Arctic Technology公司已与Rosatomflot签订合同,承担一系列破冰船的设计工作和模型试验,以覆盖北海航线西部区域。

(雪龙2号)

中国目前拥有2艘常规动力的中型破冰船雪龙号和雪龙2号。其中的雪龙2号是中国第一艘自主建造的极地科考破冰船,于2019年7月由江南造船交付。在立项时,中国有关方面选择了国内的中船第708研究所和阿克尔北极进行联合设计。阿克尔北极与中方进行了深度合作,利用其在破冰船型方面的丰富经验,提供了最初的概念船型,并且承担了基本设计,以及在设计建造中为重大问题提供咨询和指导服务。

阿克尔北极目前还正在支援阿根廷建造一艘新的破冰船,该船将用于为阿根廷13个南极站提供补给。阿克尔北极同时还参与了俄罗斯的一些破冰船建造项目。

全球变暖却催生新需求,破冰船市场不断增长

目前全球有大约155艘破冰船在运营,另有24艘正在建造或订造。

Suojanen指出,新破冰船的需求正在增长,其中原因之一就是出台了更严格的排放法规,限制非破冰船进出冰雪覆盖的港口,因为非破冰船将需要更多的破冰援助。

随着北极战略地位和经济价值的突显,也使北极周边国家日益重视破冰船,俄罗斯、美国、中国都在扩大破冰船船队规模。

具有讽刺意味的是,全球变暖却催生了对破冰船的新需求,不仅极地商船迎来机会,探险巡航也日益朝极地发展。

(“Le Commandant Charcot”号)

2021年,法国旅游探险公司Ponant交付了“Le Commandant Charcot”号船,该船采用了阿克尔北极公司设计的全球首个极地2级(PC2)船体,使这艘船的性能与现有的极地破冰船相当,而且具有更低的冰阻力,能确保更佳的燃料经济性。这艘双头运营船既能在2.5米厚的多年冰中顺利破冰,还能在更恶劣的冰况下(如厚重的冰脊)倒退运营。

另外,破冰船还将迎来船队更新机会。Suojanen表示,尽管破冰船的设计和建造一般比商船的运营寿命更长,但全球的破冰船队正在老龄化,目前已经有近50艘破冰船的船龄超过40年,其中13艘船龄已超过50年。

瑞典和加拿大等国目前都在努力更新破冰船队。瑞典已经委托阿克尔北极设计2艘新的破冰船,预计将很快进入建造阶段。阿克尔北极同时还为加拿大一个新造2艘极地破冰船的计划提供了支援,并且于今年早些时候,为加拿大海岸警卫队16艘新造多用途船完成了船体形式和概念开发。

最难脱碳的船型之一,未来替代燃料难定

由于环保和经济的因素,商船尺寸越来越大,功率却趋于限制。像其它商船和工作船一样,破冰船也是其它未来燃料(如氨和氢)的候选船型。

阿克尔北极公司正在研究这些选项,以帮助实现国际海事组织的脱碳目标。Suojanen称,“破冰船绝对是最难脱碳的船型之一,因为我们首先需要的就是大量动力,而且经常需要很长的续航时间。”

(瑞典破冰船)

值得注意的是,上述瑞典委托阿克尔北极设计的2艘新破冰船,将是全球首批预留甲醇能力的破冰船,很有可能就是全球首批甲醇燃料破冰船。

俄罗斯目前则正在建造大型核动力破冰船,功率高达120兆瓦。

但在探索“未来燃料”之前,重要的是要提高船舶设计的整体效率。Suojanen说,“我们需要减少能源消耗,然后第二步是考虑使用哪种燃料来满足这种能源需求。”

同样以瑞典的新造破冰船为例,阿克尔北极已经创造了一种更高效的船体形式,与以往建造的任何破冰船都不同,相对其尺寸而言具有极低的冰阻力,从而减少了燃料消耗,污染排放和燃料成本随之降低。整体而言,与上世纪70年代在瑞典和芬兰服役的Atle级破冰船相比,这些新船将减少45%的能源消耗和70%的二氧化碳排放。

 

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关键词: Aker Arctic破冰船


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