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海洋工程的中国思考

作者:   发布时间:2012年04月07日    浏览量:2783   字体大小:  A+   A- 

    当前,世界海洋油气工程企业形成三大阵营。其中中国、巴西、俄罗斯等海洋工程产业新兴国家的企业作为后起之秀正在迎头赶上。不过,中国海洋油气工程还处于产业链的中低端,今后应该借助世界海洋工程的第三次转移之契机向设计、深水安装等高端环节转移。

    中国:海工第三梯队

    在全球海洋油气工程产业链中,欧美企业遥遥领先,韩国与新加坡企业紧跟其后,中国、俄罗斯等海洋工程产业的新兴国家成为后起之秀,三大阵营已然鼎足而立。

    辽阔的墨西哥湾井架林立,巨大的采油船轰鸣作响,伴随着海浪轻轻摇晃。汩汩流油从大海深处沿着管道奔涌而出,不断为世界输送着能源血液。

    走进海洋,这里正在成为世界能源的下一站。据悉,全球海洋油气储量为1000亿~2500亿吨油当量,占探明总储量的34%。目前全球海上油气产量占总量的近4成,预计到2015年,全球海洋石油所占比例达到45%。除了油气资源之外,海上风能、潮汐能等海洋新能源以及海洋矿产资源的开发也开始在世界各地悄然兴起,人类正迎来海洋资源的大开发时代。

    工欲善其事,必先利其器。在走向海洋、走进深海的过程中,海洋油气工程产业的重要性日益突出,已开始受到世界各国的广泛关注。

    海洋工程产业可以从多个角度分类,本文主要从产品和产业链两个方面来介绍海洋工程产业。从产品方面来说,按照产品的功能,海洋工程产业所涉及的产品可以分为两大类:海洋工程装备和其他海上设施,其中海洋工程装备又可分为勘探开发装备、生产装备和工程施工装备三大类;其他海上设施是指不可归类为装备的其他海上结构物。

    从产业链方面来说,海洋工程产业可以分成设计、建造、安装和维护四个主要业务领域。其中设计包括工程设计、海工装备设计和其他海上设施设计,工程设计是指对海洋资源开发项目的整体或专项工程进行规划和设计;建造包括海工装备和其他海上设施的建造;安装是指利用工程船舶和其他工具对某些海工装备和其他海上设施进行海上固定和装配的过程;维护是指对海工产品进行检测、保养、维修、拆除和改造,包括码头维护和海上维护两种方式,勘探开发和工程施工装备一般采取码头维护,生产装备和其他海上设施一般采取海上维护。

    当前世界海洋油气工程企业总体上可以划分为三大阵营。第一阵营为欧美企业,第二阵营为韩国和新加坡企业,第三阵营为中国、巴西、俄罗斯、东南亚及中东等海洋工程产业新兴国家的企业。

    欧美企业:先行者

    欧美企业是世界海洋油气资源开发的先行者,也是世界海洋工程技术的引领者。20世纪90年代以前,欧美企业是海洋工程各类产品和各业务领域的市场领导者。20世纪90年代开始,随着世界制造业向亚洲国家转移,欧美企业逐渐退出了海洋工程建造和维护业务的中低端产品领域,但是目前仍然在设计、安装和高端产品的建造及维护业务领域占据主导地位。

    就海洋工程设计业务领域来说,欧美企业在各类深水产品的设计方面处于遥遥领先的地位,并垄断了工程设计以及生产装备、工程施工装备和其他海上设施的深水产品设计。

    在海洋工程建造业务领域,目前欧美企业面向市场供应的产品主要包括生产装备深水产品、勘探开发装备的核心零部件、工程施工装备深水产品及其核心零部件和其他海上设施深水产品等高端产品,并且垄断了生产装备和其他海上设施的深水产品建造。

    就海洋工程安装业务来说,欧美企业几乎是全球每一个海洋资源开发企业(主要是石油公司)的战略伙伴,其强大的安装船队和工程技术能力让其他企业望尘莫及。同时,它们还垄断了所有深水产品的安装业务。

    在海洋工程维护业务领域,除新加坡和韩国企业在码头维护方面具有与其相抗衡的竞争力以外,欧美企业在海上维护业务领域也处于绝对主导地位。

    韩新企业稳居中端

    韩国是传统的造船强国。依托在船舶建造方面的实力,韩国20世纪70年代开始涉足海洋工程产业,90年代开始加大对海洋工程市场的培育,大举进军海洋工程产业链的建造和维护环节,并涉足安装等环节。

    韩国企业目前在海洋工程产业的高端建造领域占有重要地位,特别是在钻井船、FPSO等高端海工装备的总装建造领域占据主导地位,并且几乎垄断了浮式钻井生产储卸油装置(FDPSO)、浮式储油再气化装置(FSRU)、液化天然气浮式储卸油装置(LNG-FPSO)等新式高端海工装备产品的建造。

    韩国企业在海洋工程维护业务领域的竞争力主要体现在对钻井装备和施工装备的升级改造方面。2011年,韩国在海洋工程建造和维护业务领域的新订单高达350多亿美元。

    在取得钻井船等高端海工装备建造的主导地位的同时,韩国企业在海工装备设计业务方面的能力也得到很大发展。三星重工、现代重工、大宇造船、STX造船等企业,已经具备了大多数所建造的海工产品的概念设计和详细设计能力。

    韩国企业在海洋工程产业链的安装业务领域也有很大发展,现代重工、三星重工等韩国主要海工企业都拥有较强的工程作业船队和海上安装技术能力,在固定式生产平台、浅水海底管线、FPSO等产品的安装方面具有较强的市场竞争力。

    当前,韩国政府正在努力促进韩国企业在全球海洋工程市场地位的进一步提升。2011年,韩国把开发高附加值的LNG-FPSO技术作为一项“国策课题”。该课题包括两个子课题,预算规模为260亿韩元(约合2300万美元),将在5年内实施。其中LNG-FPSO工程应用技术,开发课题预算为90亿韩元,其主持机构为韩国国有天然气企业KOGAS,主要研究内容是优化工程的技术开发、安全设计和工程技术的开发等;另一项是LNG-FPSO装置设计及建设技术,开发课题预算为170亿韩元,其主持机构为现代重工,主要研究内容是装置上部结构(Topside)设计技术、装置建造技术、装置-CCS连接技术的开发等。韩国政府推出此项目的目的是确保其在LNG装置领域的竞争力处于全球前五位。

    新加坡是传统的修船大国,自20世纪60年代转型进入海洋工程领域,开始一直专注于钻井平台建造,上世纪80年代成为世界最大的钻井平台生产国之一。进入新世纪以来,新加坡海洋工程企业开始自主研发,进一步向高附加值建造领域发展,逐步实现产业升级。当前,新加坡在全球海洋工程产业链的建造和维护领域占有重要地位,并在设计和安装领域取得较大发展。新加坡企业在FPSO改造、半潜式平台建造和升级、自升式钻井平台建造和维修等领域处于全球市场领导者地位,在工程施工装备建造和升级方面也有很强的市场竞争力。

    上世纪80年代,以远东莱文斯船厂和美国钻井平台设计商Friede & Goldman公司合作研发自升式钻井平台Monarch为标志,新加坡海洋工程产业链从制造领域向设计研发领域延伸。2000年吉宝远东莱文斯公司(后更名为吉宝岸外海事公司)推出了自主设计的首座MOD-V B Class钻井平台。2003年裕廊船厂成功的运用其自主研发的Load-out & Mating-in-Dock技术建造了第五代动力定位超深水半潜式平台。2004年胜科海事的子公司PPL船厂启动了Baker Marine Pacific Class 37自升式钻井平台的自主设计。当前,新加坡企业已经具备自升式平台、半潜式平台、工程施工装备等主力海洋工程装备的自主研发和设计能力。

    不可忽视的后起之秀

    中国、巴西、俄罗斯等国以及中东和东南亚地区的国家是海洋工程产业发展的后起之秀。它们当前虽然处于价值链的中低端,主要活跃在海洋工程产业链的制造环节,但在世界海洋工程产业中的市场地位日益上升,已成为当今世界海洋工程产业中一支不可忽视的重要力量。

    进入新世纪以来,依托本国海洋油气资源开发的巨大需求,巴西、俄罗斯、中东国家等资源大国开始培育本国的海洋工程产业,东南亚国家则利用自身独特的地理优势,抓住欧美企业在亚太和中东市场建立“中转站”的契机进入海洋工程产业。这些国家的发展策略不尽相同,巴西和东南亚国家推行“Local Content”(当地工作量)政策,大力扶持本国的海洋工程企业。俄罗斯以本国能源公司的系列订单为“诱饵”,邀请日本、韩国等海工企业在俄罗斯建立合资公司,推动本国传统造船业向海洋工程产业转型。经过十多年的发展,这些国家已经成为世界海洋工程产业内新的竞争者。

    当前,巴西、俄罗斯在工程施工装备和FPSO建造领域具有一定的影响力。中东的阿联酋等国家在自升式钻井平台和固定式生产平台建造领域颇具竞争实力。东南亚国家在浅水工程施工装备、生产装备的建造领域和浅水安装和维护业务领域有一定实力。

    我国企业在上世纪80年代进军海洋油气工程产业,并参与到海洋工程产业链的制造和安装两个业务环节。随着世界海洋石油产业的蓬勃发展以及全球制造业向发展中国家的转移,我国海工装备制造业在上世纪90年代开始迅猛发展。当前,我国企业在世界海工装备制造领域具有举足轻重的地位。根据克拉克松的统计,2010年我国共交付各类海洋钻井平台16座,新承接自升式钻井平台5座,海洋平台模块10座,拥有全球海工装备建造15%的市场份额。

    截至2010年底,我国半潜式钻井平台手持订单量已超过韩国,仅位居新加坡之后,全球排名第二,而自升式平台手持订单则超过新加坡和阿联酋,在全球排名第一。同时,我国在工程施工装备的建造方面也在全球市场占有重要地位,近几年承接的工程施工装备建造订单一直在全球名列前茅。

海洋工程发展之道

    要成为海洋工程产业强国,我国应加强该产业的设计环节,建立产业一体化战略,提升水下安装能力等。要抓住世界海工产业第三次转移的契机,致力于我国海工产业结构的调整和优化。

    毋庸置疑,海洋正在成为中国油气资源最具潜力的接替区。过去10年,我国新增石油产量有53%来自海洋,2011年这一比例达到85%左右。中国正迎来海洋资源开发的新时代。这对海洋工程产业的发展提出了迫切需求。

    此外,海洋工程产业属于典型的高科技产业,发展海洋工程产业对促进我国尖端科技发展,提升我国综合国力和国际竞争力具有重要意义。没有人质疑,作为一个全球年产值达数千亿美元的大产业,发展海洋工程产业对促进我国国民经济发展意义重大。

    然而不可回避的问题是,我国企业仍然被欧美、韩国和新加坡企业挤压在海洋工程产业价值链的低端领域。

    对标国际 直面问题

    坦率地讲,我国企业在海洋工程产业价值链顶端的设计领域没有太多的话语权。目前我国海工设计企业主要承担一些中低端海工产品的详细设计,基本上不具备概念设计能力和高端产品的详细设计能力。2000年以来,我国建造完成和在建的钻井平台40余座,70%以上为欧美公司设计。其中自升式平台的设计公司主要有美国F&G公司、荷兰GUSTOMSC公司;半潜式钻井平台的设计公司主要有美国F&G公司、挪威GM公司、SEVAN公司和意大利SAIPEM公司等。

    我国企业虽然在海洋工程产业链的制造环节占有一席之地,但主要处于制造环节的中低端领域。一方面,目前我国企业承揽的主要是技术门槛较低且技术成熟定型的海洋工程产品的建造项目,如自升式钻井平台、1500米以内作业水深的半潜式钻井平台和浅水工程施工装备等,而很少承揽到附加值较高的第六代深水钻井平台和深水工程施工装备等高端产品建造项目;另一方面,我国企业在建造业务领域的参与度还不够深入,大多数情况下只负责钢结构的建造和总装集成。这些工作内容属于建造业务领域中技术含量较低的部分,而高技术和高附加值的核心配套产品和零部件基本上都是由欧美企业提供。

    我国海洋工程企业在安装业务领域经过近三十年的发展,在浅水安装业务方面具有一定的市场地位,特别是在浅水重型安装方面,我国企业具有较强的市场竞争力,导管架下水安装、组块浮托法(Floatover)安装技术水平接近欧美企业,浅水大型吊装能力也望欧美企业之项背,浅水安装工程作业船队的实力仅次于美国、意大利、荷兰等少数老牌海工产业大国。不过,在深水安装和水下安装方面,我国企业与欧美企业的差距非常大。一方面,深水安装作业船队远远落后于欧美国家企业。目前我国海工企业拥有的深水和水下安装作业船舶总数只有不到五艘,且其性能也远不及欧美企业的船队,而许多欧美海工强国都拥有几十艘高性能的深水和水下安装作业船舶。另一方面,我国企业深水和水下安装技术与欧美企业也有非常大的差距,在深水浮式平台安装、深水立管安装、柔性管安装、水下生产系统安装等方面的技术和经验基本上还是一片空白。

    目前我国企业也从制造、安装环节延伸进入海洋工程产业的维护环节,主要参与浅水工程施工装备和自升式钻井平台的维修以及浅水海上设施检测和维修等方面。与欧美、韩国和新加坡企业相比,我国企业在海洋工程维护业务领域的实力还很弱。就码头维护来说,涉及的产品主要是中低端产品,作业内容通常是更换磨损件和除锈等常规维修作业,基本上不具备对产品进行升级改造的能力。就海上维护来说,我国企业涉及的产品也是常规类浅水产品,水下维护作业水深一般在300米以内。

    找准节点 逐一突破

    抓住龙头 进军“设计”

    我国政府非常重视海洋工程产业的发展。2011年8月,国家发改委等四部委联合下发《关于印发海洋工程装备产业创新发展战略(2011-2020)的通知》。同年11月,国家发改委又发布了《国家发展改革委办公厅关于组织实施海洋工程装备研发及产业化专项的通知》,进一步明确了支持海洋工程产业发展的相关政策。

    目前《“十二五”期间海洋工程装备发展规划》已经基本编制完成,近期可望出台。该规划预计“十二五”期间,在中国的近海大陆架和大陆坡建设加快,带动的海工装备总投资预计为2500亿~3000亿元,年均达500亿人民币以上。

    从我国政府和企业的实际行为来看,我国当前着重关注的是海洋工程建造业务的发展,而且强调的是海工装备,特别是其中的勘探开发和工程施工装备的建造。虽然从市场价值来说,建造环节比其他环节的市场价值要大许多,但是从整个海工产业来说,这仅仅是产业链的一个环节,而且是利润率最低、投资回报周期最长的一个环节。这也正是欧美企业退出建造业务领域的主要原因。

    根据海工产业发展的一般规律,我国要从海工产业新兴国家发展成为海工产业强国,必须从建造环节入手,这也是韩国和新加坡的发展经验。然而,不可否认,设计才是海洋工程产业的龙头,谁掌握海洋工程设计技术和设计标准,谁便占据了产业价值链的顶端,把握着产业发展命脉,主导海洋工程产业的发展。

    海洋工程产品具有高复杂性特点,单个产品的研发周期一般长达十年左右。欧美企业垄断高端海工产品设计的局势短期内很难打破,海洋工程产业当前的竞争格局可能维持很长一段时间,但我国企业必须积极寻求突破的途径,努力打入海工设计业务领域。在这一点上,新加坡的发展模式值得我们借鉴。上世纪80年代,新加坡企业通过与欧美领先海洋工程企业开展技术合作,吸取了丰富的技术和经验,逐渐掌握了相关产品的研发设计技术。正是从掌握设计技术开始,新加坡海洋工程产业实现了飞速发展。1998年到2010年,新加坡海洋工程产业营业收入从9.5亿美元增加到80.8亿美元,增长了7.5倍。

    要发展海洋工程设计能力,从方式上来说,我国企业目前宜采取技术引进消化吸收的方式,可以通过技术转让或与领先的国际设计企业开展技术合作的方式形成相关产品的设计能力。从发展策略来说,应采取先易后难的策略,从详细设计向概念设计领域推进。从产品种类来说,鉴于我国企业当前承揽的主要是自升式钻井平台、半潜式钻井平台和工程施工装备等产品建造项目。我国应首先选择发展上述海工产品的设计技术。

    建造一体化 确定新方向

    目前我国海工企业在建造领域的发展定位并不十分合理,主要存在两个方面的问题。

    首先,我国海工企业主要关注的是大型海工装备的总装建造,而没有深入到配套设备和零部件环节。我国要想成为海工装备产业强国,就必须采取产品一体化战略,从总装建造向配套设备和零部件制造领域延伸,形成大功率动力及传动系统、动力定位系统、提升系统、甲板吊机等关键配套设备和零部件的制造能力。

    从海洋工程产业的发展趋势分析,大型海工装备配套设备的模块化建造具有很大的发展空间。随着海工装备技术标准的建立,海工装备的建造开始走向标准化,模块化配套产品将大量出现。从全球范围来看,需要一批大型海工装备的模块化配套产品生产企业。

    值得一提的是,模块化产品的利润弹性比其他产品要大许多。利润率的高低关键在于生产制造方式的差异,精益生产和敏捷制造是模块化产品制造方式的发展方向。如果我国海工企业能够引入精益生产和敏捷制造技术,则能够大幅降低产品的生产成本,实现较高的利润率,显著提升我国在全球海工市场的竞争地位。

    其次,我国海工企业在确立产品的发展方向上存在误区,对一些产品的市场发展前景认识不足,因此忽略了部分重要产品的发展,如水下生产系统、其他海上设施深水产品和海上风电维护船等。

    海洋油气开发正逐渐从浅水走向深水,水下生产系统和其他海上设施深水类产品具有十分广阔的市场前景,甚至代表了未来海洋工程产品的发展方向。曾有国外海工专家断言,未来深水海洋油气的开采将主要依靠水下生产系统,而不是大型深水浮式生产系统。笔者对此深信不疑。

    此外,其他海上设施深水类产品的市场需求量也十分可观。伴随大量深水油气田项目进入生产开发阶段,深水输油管线、立管、软管和脐带管等需求量将非常惊人。如2012年法国Technip公司从巴西国家石油公司获得一份深水柔性管供应框架协议合同,总金额即达21亿美元。与此同时,随着全球海上风电场规模的不断扩大,一种专业的、成本效益率较高的海上风电维护船的需求市场开始形成,海上风电维护船的建造同样值得我国企业关注。

    深水科技与航天科技比肩,是当今科技界的双峰,深水类产品的科技含量可想而知。所以,发展深水类产品建造能力完全依靠自力更生显然不可取。目前,垄断水下生产系统和其他海上设施深水类产品生产的欧美企业正在谋划将其中一部分成熟型产品的生产转移到低成本国家,开始寻求在亚洲、南美和非洲等地建立生产基地。这为我国海工企业提供了一个难得的发展机会。如果我国海工企业能够抢得先机,通过与领先的欧美海工企业合作打入这类尖端海工产品的建造领域,便意味着我国在成为世界海洋工程强国的道路上迈出了重要一步。

    致力深水安装 引进高端人才

    随着海洋资源开发的深水化,全球海洋工程安装业务的市场重心也逐渐从浅水移向深水。深水海洋工程安装主要包括大型浮式生产系统、水下生产系统和其他海上设施安装。从近期来说,深水油气开采以大型浮式生产系统为主,因此我国企业首先要提升大型浮式生产系统安装能力,其中应优先发展深水FPSO安装能力。根据ODS预测,“十二五”期间,需安装的深水FPSO达45座,而TLP、SPAR和Semi分别只有5座、3座和10座。从远期来说,水下生产系统的安装能力应该作为我国海工企业发展的重点。因为正如前文所述,水下生产系统未来将逐渐取代大型浮式生产系统,成为深水油气开发的主力装备。

    然而,无论是近期还是远期,深水海底管线等海上设施的安装都是一项非常重要的业务。据ODS预测,“十二五”期间,全球有33317英里的海底管线需要安装,其中深水海底管线的比例逐年增加,海底管线安装的市场价值占海洋工程安装市场总价值的一半以上。要成为世界海工工程产业强国,我国企业必须大力发展海底管线安装能力,特别是深水海底管线安装能力。

    我国企业进军深水安装领域应该从两个方面入手:一是打造深水安装船队和基地,二是引进高端深水工程人才。

    以高性能安装船舶为基础借力欧美老牌海工企业是我国企业打入深水安装业务领域的最佳途径。由于深水安装的风险很高,业主一般只会把此类项目授予经验丰富的老牌海工企业,而一些老牌企业的自有安装船舶却不一定能很好地满足相关作业性能要求,或者老牌企业的自有船舶虽然满足性能要求,但动员自有船舶到项目所在海区作业的成本太高。这时候它们常常会选择与其他海工企业联合承揽项目或将相关业务分包给其他海工企业,这便为拥有高性能深水安装船队的新兴企业介入该高端业务领域提供了绝佳的机会。

    从分析全球深水油气开发工程的发展趋势来看,深水海管安装正向R-Lay(卷管铺管)方式发展,而Spoolbase(卷管预制基地)则是海管R-Lay安装发展的必然要求。鉴于全球数量庞大且还将不断增长的深水海管安装需求,我国海工企业应该尽快抓紧建设Spoolbase。这不仅是我国企业发展深水安装能力的需要,而且是我国深水海洋油气大规模开发的迫切需要。

    引进高端人才是我国海工企业形成独立的深水安装能力的必经一步。我国海工企业要想在“十三五”期间成为国际安装业务市场中的一支有影响力的力量,就必须在“十二五”初期开始着手从国际市场引进高端人才,主要是高级应用型技术人才和高级项目管理人才,此外还包括少数高端深水装备操作人才。通过人才引进和人才培养,逐渐形成一批结构合理的深水安装人才队伍,以奠定我国海洋工程产业发展的基础。

 
看好工程维护关注拆除业务

    海洋工程维护是海洋工程产业链上发展前景十分广阔的业务领域。海洋工程产业链的价值重心有从建造和安装业务领域向维护业务领域转移之势。一方面,第二代、第三代乃至第四代勘探开发装备将相继进入维护期高峰,码头维护的需求正逐年增加;另一方面,随着人类对海洋环境保护意识的不断增强,特别是近年来海上漏油事故的频发,正推动海上维护成为海洋工程产业中最有发展前景的明星产业。根据Douglas-westwood公司的预测,2010-2014年全球海洋工程运营和维护五年市场总价值高达3300亿美元,其中水下装备和设施IRM(检测、修理和保养)最值得关注,年均复合增长率超过10%。

    海洋工程维护产业的进入门槛并不特别高,具有建造能力的企业基本上能够承担码头维护业务,具有安装能力的企业基本上也可以承担海上维护业务。在码头维护业务领域,我国企业应把海工装备升级改造作为发展重点。在海上维护业务领域,我国企业应重点关注水下装备和设施IRM以及各类海工装备和设施的海上拆除业务。

    抢抓第三次转移机遇

    从全球范围来看,海洋工程产业近三十年来发生了两次大的转变。第一次是上世纪90年代,海洋工程产业链建造环节的重心从欧美国家转移到韩国和新加坡;第二次是进入新世纪以后,海洋工程产业出现群雄并起的局面,新兴国家在海洋工程产业链建造环节的市场地位日益突出,而韩国和新加坡向建造环节的高端领域转移,并在设计、安装和维护业务领域取得一定的话语权。

    看清全球海洋工程产业发展转移的路径对思考我国海洋工程产业的发展战略很重要。只有遵循产业发展的内在规律,才能确保我国海洋工程产业健康、持续发展。日本曾经是造船和海洋工程产业强国。然而,由于没有把握好海洋工程产业转型的发展契机,日本已经退出造船和海洋工程产业世界强国之列,日本的例子值得我国警示。

    从全球海洋工程产业的发展历史和现状来分析,海洋工程产业将不可避免地迎来下一次转移。当前,我国低端海工产品已经出现建造能力过剩的迹象。随着我国劳动力成本的逐年增加,我国在低端海工产品建造领域的优势正在丧失,中低端海工产品建造的中心势必向成本更低的国家和地区转移,而海工产业链其他环节的市场重心也将在世界范围内转移。

    我国海工企业必须认真分析当前海洋工程产业的竞争格局和发展趋势,前瞻性思考并制定科学的发展战略,致力于产业结构调整和优化,精心做好相关产品或业务的进入和退出准备,努力推动我国海洋工程产业不断向前发展。

来源:中国石油石化