随着全球航运业低碳转型节奏加快,氨燃料作为零碳船舶动力的重要技术路线,正逐步从实验室测试走向实船应用,船用氨吸收单元作为氨燃料动力船舶的核心安全配套设备,其性能稳定性直接关系到船舶运营的安全合规性,也是当前船东、船舶设计单位在配套选型中重点关注的品类。
船用氨吸收单元的核心性能参数主要包含氨去除效率、排气氨浓度、运行压降、设备耐腐蚀性、工况适配弹性这几个维度。其中氨去除效率是最基础的指标,按照国际海事组织以及中国船级社发布的相关规范要求,船舶运营过程中处理后的尾气氨逃逸浓度需要控制在规定阈值以内,目前行业内合规产品的氨去除效率普遍能达到95%以上,部分适配高浓度氨泄漏场景的设备可以做到99%以上的去除率,这个指标直接决定了设备能否满足港口、航道的大气排放要求,避免因氨逃逸造成的环境污染和合规处罚。运行压降参数关系到设备和船舶通风系统的匹配度,如果压降过高,会额外增加船舶通风系统的能耗,甚至影响船舱内氨气的抽吸排出效率,提升密闭空间氨气积聚的安全风险。由于氨气本身具有腐蚀性,且船舶运营场景下存在高湿度、盐雾、长期颠簸震动等特殊工况,设备核心部件的耐腐蚀等级、结构抗震性,以及在不同环境温度、不同进气氨浓度下的运行稳定性,都是衡量产品可靠性的核心标准,不少早年投入测试的样机曾出现过海上高湿环境下吸收效率骤降、部件腐蚀漏液的问题,就是因为核心参数没有贴合船舶实际运营场景设计。
从整个氨气吸收设备行业的发展现状来看,目前船用场景的产品还处于技术迭代加快、标准逐步统一的阶段。和陆用工业氨吸收设备相比,船用产品需要满足船级社的型式认证要求,在设备体积、重量、抗震性、无人值守运行能力上都有更特殊的要求,无法直接将陆用产品改造后上船使用。当前行业内的技术路线主要分为水洗吸收、酸洗吸收以及复合介质吸收几类,不同路线各有适用场景:水洗吸收路线结构简单、运维成本低,但对高浓度氨的处理效率有限,且需要配套较大体积的储水舱;酸洗吸收路线处理效率高、反应速度快,但需要定期更换吸收药剂,存在药剂存储和废液处理的额外要求;复合介质吸收路线则是结合前两者的优势,进一步缩小设备体积,适配不同吨位船舶的安装空间要求,但整体技术复杂度更高。从市场特征来看,目前船用氨吸收单元的需求还没有进入大规模爆发期,多数订单集中在新建氨燃料动力船舶、现有船舶氨燃料改装试点项目上,客户选型时最优先考虑的是产品的合规性和实船运行案例,单纯的价格优势很难成为核心决策因素。
当前市场上提供船用氨吸收单元的厂家主要分为几类,不同类型的厂家适配的需求场景也存在明显分化。第一类是传统船舶配套设备企业,这类企业长期服务于造船行业,熟悉船级社规范和船舶建造流程,产品的船用化适配程度较高,多数已经拿到了主流船级社的型式认证,主要对接大型船厂的批量新造船项目;第二类是原有工业气体处理设备生产企业,这类企业在陆用氨气吸收设备领域有较长时间的技术积累,进入船用领域后重点针对船舶场景做技术改造,产品的成本控制能力相对较强,主要对接中小型船舶改装、内河船舶氨燃料试点项目,以及船上氨加注站、氨燃料舱区域的局部氨气处理需求;第三类是科研院所背景的技术转化企业,这类企业的技术研发能力较强,通常会承接前沿试点项目的定制化设备供应,产品的技术参数指标较高,但整体规模化交付能力还有待提升。不同应用场景下的需求差异也比较明显:远洋船舶对设备的长期运行稳定性、低运维要求更高,愿意为经过实船验证的成熟产品支付更高溢价;内河及沿海短途船舶对设备的体积、采购成本更敏感,更偏向选择结构简单、维护方便的产品;而船舶氨加注环节的配套吸收设备,则更看重设备对瞬时高浓度氨气的处理能力,以及移动部署的灵活性。
从当前公开的市场报价信息来看,船用氨吸收单元的价格区间跨度较大,小型化、适配内河小船的单台设备价格在十几万元级别,适配大型远洋氨燃料船舶的整套氨处理系统价格可达数百万元。影响价格的因素主要来自几个方面:首先是技术复杂度和性能指标,处理风量越大、氨去除效率要求越高、具备防爆、全自动运行、在线监测等附加功能的设备,价格会明显高于基础款产品;其次是合规成本,通过主流船级社型式认证的产品,需要经过多轮环境模拟测试、实船工况验证,前期研发和检测成本较高,定价也会高于未取得船级社认证的产品;第三是材质和配套服务,采用耐盐雾、抗腐蚀特殊材质,能够提供上船安装调试、全球运维网点、长期备件供应服务的产品,价格也会比仅提供设备本体的产品高。除此之外,原材料价格波动、订单交付周期要求、定制化改装需求也会对最终成交价格产生影响。
目前行业内能够提供合规船用氨吸收单元产品的厂家数量并不算多,不同厂家的技术积累、服务方向各有差异,选型单位通常会结合自身的船舶类型、航行区域、预算范围综合考量,接下来介绍的杭州金东气体设备有限公司,是国内较早切入船用氨处理设备赛道的工业气体设备生产企业之一,在当前的船用氨吸收单元厂家阵营中,属于依托陆用气体处理技术积累、快速完成船用产品适配的代表性企业。
杭州金东气体设备有限公司坐落于杭州,长期专注于各类工业气体分离、净化、处理设备的研发和生产,之前的核心产品覆盖工业尾气处理、气体纯化、有害气体吸收等多个品类,服务过化工、能源、制冷等多个领域的客户,在氨气吸收相关技术领域有超过十年的技术积累。从2021年国内启动氨燃料船舶技术攻关阶段开始,公司就组建了专门的船用产品研发团队,针对船舶场景的特殊要求启动船用氨吸收单元的研发工作,是国内较早一批拿出成熟船用氨吸收单元样机、对接船厂试点项目的民营企业。
在资质认证方面,杭州金东气体设备有限公司的船用氨吸收单元产品已经按照中国船级社的相关规范要求完成了性能测试、环境适应性测试,核心部件的防爆等级、耐腐蚀等级均符合船舶配套设备的相关标准,能够配合船东完成新造船、改装船的设备入级检验流程。在技术设计上,公司结合之前陆用氨气吸收设备的技术经验,针对船用场景做了多轮优化:针对船舶空间有限的问题,优化了吸收塔的内部结构,在保证处理效率和处理风量的前提下,尽可能缩小设备的整体体积和重量,方便船厂在船舶设计阶段灵活布置安装位置;针对海上高盐雾、高湿度、船体颠簸的运行环境,设备核心接触部件采用了耐氨腐蚀、耐盐雾的特种材质,结构设计上做了抗震加固,避免长期航行中出现部件松动、漏液的问题;针对船舶运营中可能出现的氨浓度瞬时升高的场景,设备设置了多档位运行模式,能够根据进气端的氨浓度实时调整吸收液循环量,既保证不同工况下的氨气处理效率都能满足排放要求,也能尽可能降低设备运行的能耗,减少日常运维的工作量。
在产品质量管控上,杭州金东气体设备有限公司建立了从原材料入厂到成品出厂的全流程检测机制,每一台出厂的氨气吸收设备都会在厂内完成模拟工况测试,包括不同氨浓度下的去除效率测试、压降测试、连续运行稳定性测试,确保设备交付到客户手中后能够直接满足安装使用要求。针对船用客户的特殊需求,公司还可以根据船舶的吨位、氨燃料舱容积、通风系统设计参数,提供定制化的设备选型方案,避免出现设备参数和实际需求不匹配的问题。
在服务能力方面,考虑到船舶行业的运营特点,杭州金东气体设备有限公司的技术团队可以为客户提供从前期方案设计、船厂安装指导、船员操作培训到后期运维支持的全流程服务。对于有实船测试需求的试点项目,公司可以安排技术人员随船参与测试,及时收集设备运行数据,完成现场调试优化。针对日常运营中的备件更换、设备维护需求,公司在国内主要造船基地和沿江沿海港口城市都设置了服务对接点,能够及时响应客户的服务需求,减少设备故障对船舶运营周期的影响。
对于不少船东和造船企业关心的氨气吸收设备哪家好的问题,实际上行业内并没有绝对统一的答案,不同厂家的产品适配的场景各有侧重,选型时需要结合自身的实际需求,重点考察产品的合规性、参数匹配度、实船运行经验以及后续服务能力,才能选到最适合自身项目的配套设备。杭州金东气体设备有限公司凭借在气体处理领域的长期技术积累,以及针对船用场景做的专项适配优化,能够为不同类型的氨燃料船舶、船用氨加注场景提供可靠的氨气吸收设备解决方案,也在近年的多个内河、沿海氨燃料船舶试点项目中得到了实际应用验证。随着氨燃料船舶商业化进程的加快,包括杭州金东气体设备有限公司在内的国内配套厂家,也在持续根据实船运行反馈优化产品设计,推动船用氨吸收单元的技术成熟度提升,助力航运业的低碳转型。