对话WinGD CEO:技术中孕育的未来燃料船舶发动机
全球航运业正处在革命性的转型中,绿色低碳成为未来数十年发展的重要旋律。发动机是船舶的心脏,更是航运业向着环保低碳方向发展需要关注的核心。温特图尔发动机有限公司(简称“WinGD”)作为一家商用运输船舶提供驱动动力的二冲程低速燃气及柴油发动机的领先开发者,在新型替代燃料发动机方面亦有深刻布局和丰富的经验积累。
近日,信德海事网绿色研究团队对WinGD瑞士总部CEO Klaus Heim先生和中船温特图尔发动机(上海)有限公司总经理张志勇(Frank)先生进行了专访。共同探讨了WinGD当前的产品技术核心,对替代燃料发动机的理解与布局,以及对中国市场的看法与展望。
01 WinGD的产品主要分为X-DF和X系列,他们有什么不同,各自有什么发展方向?
Klaus
X型发动机(X-engine)是我们最新一代充分的到运行验证的最新一代液体燃料发动机,用于海运市场上的传统燃料—船用柴油和重油,同时也准备使用潜在的新燃料,如液体生物燃料。
另一个系列是X-DF发动机。DF代表双燃料(dual fuel),这是我们在2013年推出的新发动机系列。我们的双燃料发动机既能够使用所有的传统液体燃料运行,也能使用包括LNG在内的气体燃料,该发动机系列为当今航运市场使用这两种常用的燃料了可能性。
我们的X-DF系列发动机在市场上取得了非常大的成功,尤其应用在LNG运输船领域。而目前的新技术发展主要集中在发动机使用新燃料的开发上。
02 如何理解X-DF2.0 ,这与X-DF相比有哪些本质上的提升,有哪些关键技术的应用?
Frank
目前我们的X-DF发动机已经积累了超1,000,000小时的运行经验。这意味着WinGD已经对这种低压双燃料发动机技术有了非常深刻的理解。基于这样的经验,我们又进一步研发了X-DF 2.0。而这一进步的目标是为我们客户提供可用的新技术,以用于提高船舶能效、表现并减少排放,尤其是温室气体的排放。
X-DF 2.0结合了新的iCER技术,即智能控制的废气再循环技术,这为我们的客户提供了显著的额外收益。我们现在几乎所有新的 X-DF 发动机项目都应用了iCER技术,这不仅适用于LNG 运输船,还可用于其他LNG燃料船舶,例如VLCC。
03 LNG燃料此前最为人诟病的一个问题便是甲烷泄漏,而据我们了解,WinGD的iCER技术是解决这一问题的关键。我们想了解通过iCER技术,可以减少多少比例的甲烷泄露,他的基本原理是什么?
Klaus
需要强调的是,iCER技术是非常重要的。甲烷泄漏一直是各种媒体非常关注的问题。现在还有许多问题围绕甲烷泄露和我们技术上的优势—在X-DF发动机中应用的奥托循环燃烧原理。
采取这个燃烧原理(奥托循环),会有非常少的甲烷逃逸发生。而我们刚才介绍的iCER技术,这种技术提供了废气再循环的可能,那些燃烧过程中未燃烧殆尽的剩余甲烷气体将被回收再循环到发动机中去,因此,有第二次机会燃烧这些已经逃逸出燃烧过程的甲烷。
所以甲烷并不是泄漏,而是在燃烧过程中的少量逃逸。有了我们新的X-DF 2.0技术,就可以减少 50% 的甲烷逃逸。同时,这种再循环原理提供了显着提高效率的优势。当发动机使用气体燃料时,我们可以降低3%的燃油消耗;而在柴油模式下,由于X-DF 2.0的iCER技术,甚至可达到5%效率提升的潜力。
04 LNG低压双燃料发动机目前是WinGD的优势所在,您如何看待LNG燃料在航运能源转型中的地位,以及LNG燃料在未来航运市场份额变化?
Klaus
LNG肯定仍将是一种非常重要的燃料,不仅在现在,未来几年也如此。原因是多方面的:首先与传统的液体燃料相比,LNG在温室气体减排方面具有很大的优势。使用LNG运行的发动机可以将温室气体排放量减少约20%-23%,这是相当大的进步。
另外,如果我们来看市场上花了多长时间,使LNG成为一种在全世界范围内广为应用的船用燃料,大约是10年!因此要成为一种可行的船用燃料,需要很长时间才能构建起能够在全球范围内可使用的基础设施。同样关于其他新型燃料和碳中和燃料,我们确信也会看到类似的时间框架使其具备可用性。这意味着航运业仍将继续使用LNG很多年。
此外对于LNG,除了已经相当可观的温室气体减排潜力,它还提供了最佳的燃烧性能,以减少全范围的废气排放,比如氮氧化物、悬浮颗粒物和二氧化硫。因此,LNG是市场上可用于整体减排的最清洁的燃料,在全球范围内都可以使用。这就是为什么LNG在2050年之前都肯定会被用作船用燃料的原因。
甲醇和氨燃料将变得越来越重要,并将逐步渗透到市场中。但我们确信肯定会看到类似的时间框架,以使全球范围的基础设施可用于这些新燃料,这是航运业提供温室气体减排的全部潜力所必需的。
05 WinGD的低压双燃料发动机目前仍在主要应用在LNG运输船和大型集装箱船上,您对中小型集装箱船和干散货、油轮等船型的市场预期怎么看?
Frank
目前,我们在LNG运输船和大型集装箱领域有非常强的市场地位。截止1月底,包括已运营船舶和订单,LNG运输船的X-DF发动机安装量已经达到了300多台;对于大型集装箱,我们与CMA CGM签订了具有里程碑意义的12X92DF发动机订单,这证明了我们在这个市场领域的实力。
与此同时,X-DF发动机也已在其他船型得到推广,例如,PCTC(纯汽车和卡车运输船)目前主要以LNG为燃料,通过应用了iCER技术的X62DF发动机,我们拥有非常好的市场地位,正在进一步拓展市场份额。我们正在开发X52DF和X62DF发动机的短冲程版,这是油轮、支线集装箱、散货船和多用途船的理想选择。
我们有信心在这些领域继续增长,同时保持我们在LNG运输船和大型集装箱领域的强势地位。
06 WinGD目前给出了甲醇和氨燃料发动机的时间表,分别是2024年和2025年。这比MAN的产品稍晚一些,我们与MAN相比优势还有哪些?
Klaus
当我们与航运产业的客户和合作伙伴交谈时,每个人都在谈论新燃料。什么时候可以引入(替代燃料)?这是一个很有价值的问题,但我们必须记住,整个航运行业已经在很短的时间内将重点转移到这些新的温室气体中性燃料上。就在两年前的2020年,整个航运业都在关注燃料的硫排放上限的话题,这是所有人讨论的中心。人们谈论重油、低硫、洗涤器和LNG。但在2年后的今天,重点已经完全改变,更多的是关于2050年的温室气体目标。
现在,我们已经制定了路线图,以开发使我们的发动机可用于这些新燃料。根据这一路线图,2024年首台甲醇发动机将投入使用,2025年氨气发动机将投入使用。这个时间表满足了我们客户的期望,通过这些新燃料在先期项目上的运行,我们和我们的客户将在实际的船舶操作中收集这些新燃料的使用经验。与此同时,我们也必须意识到,这些将是先期项目,这对我们的竞争对手来说也是一样的,但引入这些新燃料(甲醇和氨)的最终时间表将取决于燃料的可获取性。
在您的上一个LNG相关的问题中,当我们谈论这些新燃料的可获取性时,我们需要意识到,这将这需要相当长的时间,才能让全球燃料行业投资以使燃料配套基础设施能在全球范围内可用。
因此,2024年和2025年只是将先期项目推向市场的第一步。而接下来,可能还需要至少10 年的时间,与LNG的时间框架相似,以确保这些燃料在全球范围内可用。为了实现整个航运业所追求的大幅减少温室气体排放,我们将看到至少10年的过渡期,新燃料将越来越多地进入市场。但是,传统燃料、液体燃料以及LNG仍将使用相当长的时间。
你问题的第二部分关于MAN,与我们的竞争对手相比,我们的优势在于我们在两种类型的燃烧过程(奥托循环和狄塞尔循环)方面拥有多年的经验。奥托循环适用于气体燃料和液体燃料,这用在我们的X-DF发动机,现在已经在市场上运行了超100万小时。因此,我们在所有燃烧原理,低压和高压的液体燃料和气体燃料方面都有经验。
虽然我们的竞争对手一年前刚刚推出了一代奥托循环MAN发动机,但X-DF的100万小时的运行时间是一个巨大的优势。我们对这两种燃烧概念都非常了解,我们可以对这两种概念进行调整和进一步发展,以适应新的燃料类型,并对它们进行调整,为每种新燃料使用最佳的燃烧概念。基于我们在这两方面长期而深刻的经验,与竞争对手相比,我们看到了明显的优势。
07 X-DF和X-Engines系列产品目前分别可以适用沼气和生物柴油,甲醇、氨等其他替代燃料将适用在哪个系列的发动机产品上,未来是否还会开发新的系列产品?
Frank
我们的 X和X-DF系列发动机,已经具备了燃烧合成LNG和生物LNG的能力,一些船东已经进行了投资并用于减少他们的排放。
通过混合可再生合成能源和生物能源,这种解决方案可以进一步减少温室气体排放。
在WinGD,我们将继续开发我们的发动机,以应对所有燃料的发展,无论是液体或气体。我们在这一发展中的优势是我们已经能够提供的燃料类型的灵活性,这对船东在未来将是至关重要的。我们将为船东提供未来燃料选择的灵活性。
08 WinGD的解决方案生态系统中包含数字化解决方案,我们目前有哪些数字化产品,他们的作用是什么?
Klaus
2018 年,也就是 4 年前,我们推出了WiDE的产品,WiDE 的意思是 WinGD Integrated Digital Expert。这是一种在线监控发动机运行状况的综合数字解决方案,即系统收集各种运行数据,并基于高级算法和某些机器学习算法分析数据,实时检查发动机的运行状况。它还可以优化和调整发动机的运行参数,以提高效率并对发动机上某些部件的主要维修要求进行分析。
这意味着我们还可以调整和优化发动机某些部件的维修计划。这种先进的监控功能,为故障排除提供支持。当出现问题或运行状态异常时,被WiDE检测到,我们可以向船舶操作人员提出如何调整运行状态的建议。通过这种全面的数字支持,我们可以向船员提供解决问题的建议,并且随着时间的推移,这种支持将进一步加强和扩大。
现在随着新技术在我们的发动机中引入,例如我们之前谈到的iCER技术,我们将把这些纳入数据分析和专家工具。在未来,我们也希望这将改变我们行业的商业模式,因为我们现在不仅销售发动机,还通过我们的数字解决方案提供全面的支持。
09 很多人认为WinGD只是一个船舶发动机公司,而现在我认为WinGD更像是一个科技公司。您如何看待IMO今年的世界海事日主题:“新技术助力绿色航运” ?
Klaus
是的,您的第一个评论非常正确。我们正在为客户开发产品,但我们也将自己视为一家科技公司,因为我们的行业非常注重技术。现在航运业的重点和投资都应该放在绿色航运业的新技术上。这也是我们研发投资的主要部分。我们最近刚刚宣布了一项3000万欧元的投资计划,用于开发新的未来燃料。
因此,我们已经讨论过的那些燃料,主要是甲醇和氨,需要对这些新技术进行大量投资,发展这些技术,适应现有的燃烧概念和技术,使我们的发动机能够使用这些新燃料。
这是支持航运产业向这些新燃料过渡的重要一步,而且不仅仅是新燃料,就在一年前,我们还推出了一种新技术,我们称之为混合能源系统。这意味着,除了新燃料之外,我们还考虑如何为客户提供将传统船用发动机与混合动力系统、轴向发电机和电池混合动力装置结合在一起的可能性。通过新型混合动力系统,我们提供完整的系统能源管理,这是另一种使我们更接近绿色的航运行业的路径。
10 CSSC在2016年成为WinGD的唯一持股者,CSSC对WinGD带来了哪些支持和帮助?
Klaus
CSSC是世界上最大的造船集团之一,成为这个大集团的一部分,对WinGD来说有很多优势。首先,我们与造船厂、船舶设计公司以及发动机制造商有着密切的关系。这极大地改善了这些关系,帮助我们更好地了解客户的需求。
我们的客户包括不同类型,首先是发动机制造商,我们设计发动机并向其出售发动机制造许可,但其次我们的客户也有造船厂和船东,因为他们将从发动机制造商那里购买发动机并将其安装在船上,最后第三类客户是船舶运营商,因为他们操作我们的发动机。
更好地了解全系列客户的需求,这是我们通过CSSC成为WinGD新股东获得的一大优势。而除此之外,集团内部更紧密合作的可能性,这是另一个巨大的优势。在CSSC内部,不仅有造船和发动机制造,还有工程设计公司。我们与集团内的那些工程公司有很多合作,在发动机和技术开发的创新、研究和售后服务领域。因此,自从我们成为这个大型航运集团的一部分以来,广泛的合作可能性、新的支持和更接近我们市场的机会,这些都是CSSC为我们提供的重要优势。
11 CSSC作为董事成员对WinGD的产品战略路线产生过什么影响?
Klaus
尽管WinGD是CSSC集团的一部分,但WinGD仍然是一家拥有全球市场的国际公司。因此,我们开发的二冲程发动机技术适用于各航运细分市场,也适用于所有建造船舶和发动机的国家。
从这个角度来看,我们成为 CSSC 的一部分这一事实并没有改变我们的市场战略,也没有改变我们的产品组合战略,因为我们的战略是开发并提供可应用于全球航运业的发动机产品。
通过CSSC,扩大了我们的全球资源,延伸了我们的客户群并带来更多合作的可能性。因此,成为中船集团的一员有助于我们更快地为全球客户开发新产品和技术。
12
您如何看待中国市场的发展,中国船东和船厂对于替代燃料发动机的选择有什么特点?
Frank
我们知道,由于中国经济高速发展,中国不仅是造船大国,也是非常大的船东国。特别是在最近2、3年里,中国本土企业在全球经济中扮演着越来越重要的角色。中国造船厂目前在技术、产能、质量和服务能力方面正在迅速发展和进步。
从环境角度看,中国政府制定了与碳排放控制相关的明确目标。这意味着我们必须在2030年之前达到碳排放峰值,并在2060年之前达到碳中和状态。很明显,中国船东和船厂以及其他相关合作伙伴必须为这个明确的目标做出贡献。
此外关于替代燃料发动机选择,我觉得与全球其他主要船东相似,中国船东关心的是安全性,以及燃料的可获取性和碳减排的效率。
Klaus
总的来说,当我们谈到中国市场的重要性时,在过去几年里,中国已经成为一个越来越强大的造船国家,这对于WinGD来说是非常重要的。
中国是作为最大的拥有造船商、船舶设计公司、发动机制造商和客户的国家。这不仅是因为我们是CSSC的一员,也是因为中国作为一个国家的重要性,作为我们所在行业的大玩家或主要参与者,这种重要性增加了。这就是为什么我们非常关注中国市场,关注中国客户和造船商的需求。
01-17 来源:信德海事网
12-12 来源:信德海事网 马琳
08-19 来源:史婧力 中国船检
01-06 来源:信德海事网
08-13 来源:信德海事网
03-30 来源:信德海事网
03-16 来源:中国港口
09-04 来源:信德海事网
10-30 来源:信德海事网
12-31 来源:大连海事大学法学院