據(jù)韓國媒體報(bào)道，首批2艘安裝韓國自主研制KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的17.4萬立方米液化天然氣（LNG）船中的“SK SPICA”號(hào)因圍護(hù)系統(tǒng)問題，無法運(yùn)輸LNG。船舶運(yùn)營商SK海運(yùn)表示，該船于今年3月交付，在航運(yùn)過程中出現(xiàn)圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)冰現(xiàn)象，韓國天然氣公社原計(jì)劃4月使用該船從美國進(jìn)口LNG，最終只能以其他船舶代替。

KC-1圍護(hù)系統(tǒng)是韓國為打破法國GTT公司壟斷歷時(shí)10年自主研制的新型圍護(hù)系統(tǒng)，此次發(fā)生問題受到業(yè)界高度關(guān)注。業(yè)內(nèi)人士表示，問題的原因何在，如何解決，是否會(huì)影響其未來更大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，將在很大程度上決定韓國船企的國際競爭力甚至未來的創(chuàng)新之路。

施工問題？設(shè)計(jì)問題？

自主研發(fā)LNG船圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)被韓國列為國家科技研發(fā)項(xiàng)目課題。2004年，韓國產(chǎn)業(yè)資源通商部組織韓國天然氣公社和現(xiàn)代重工、三星重工、大宇造船海洋等著手自主研發(fā)LNG船圍護(hù)系統(tǒng)，經(jīng)過10年的努力，最終成功研發(fā)出KC-1圍護(hù)系統(tǒng)。2007~2014年，KC-1圍護(hù)系統(tǒng)陸續(xù)獲得世界主流船級(jí)社的原則性認(rèn)可，2017年12月，獲美國海岸警衛(wèi)隊(duì)（USCG）的原則性認(rèn)可。USCG的原則性認(rèn)可文件認(rèn)定，配置KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的LNG船的單船最大艙容可達(dá)17.4萬立方米。

江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司總工程師胡可一介紹說，KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的核心技術(shù)來自韓國天然氣公社的陸用LNG儲(chǔ)存艙技術(shù)。2001年，韓國天然氣公社研制成功1300立方米LNG陸上存儲(chǔ)罐。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)罐的建造和試用，韓國天然氣公社對(duì)主次屏蔽層和絕緣材料進(jìn)行了低溫性能驗(yàn)證。之后，KC-1圍護(hù)系統(tǒng)成功應(yīng)用在韓國天然氣公社設(shè)在仁川LNG接收站第19、20號(hào)20萬立方米的LNG儲(chǔ)罐上。2006年，韓國天然氣公社申請(qǐng)了KC-1在LNG船上應(yīng)用的專利。“KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的主次屏蔽層由1.5毫米厚帶有錯(cuò)位槽型壓筋的304L不銹鋼制成，采用115公斤/立方米的聚氨酯作為絕緣材料，最大優(yōu)點(diǎn)是避免了在壓筋槽上焊接，可大范圍應(yīng)用自動(dòng)焊機(jī)從而提高主次屏蔽層的焊接和安裝效率。”胡可一表示，當(dāng)時(shí)，對(duì)于新研制的KC-1圍護(hù)系統(tǒng)，也有資深業(yè)界人士對(duì)其“錯(cuò)位槽型壓筋”能否像MK-Ⅲ圍護(hù)系統(tǒng)的“十字交叉槽型壓筋”一樣很好地吸收膜應(yīng)力提出質(zhì)疑。

采用KC-1維護(hù)系統(tǒng)的LNG船效果圖／圖片來自sedaily.com

KC-1圍護(hù)系統(tǒng)研制出來后一直受到市場冷遇，商業(yè)化應(yīng)用并不順利。2015年，韓國SK E&S在現(xiàn)代重工訂造2艘LNG船，韓國業(yè)界期望其采用KC-1技術(shù)，但SK E&S考慮到KC-1技術(shù)未經(jīng)實(shí)用驗(yàn)證，不敢輕易冒險(xiǎn)采用，后來還是選擇了法國GTT公司的圍護(hù)系統(tǒng)。最終，韓國天然氣公社成為“第一個(gè)吃螃蟹”者，與三星重工敲定在2艘17.4萬立方米LNG船上首次采用KC-1圍護(hù)系統(tǒng)。這2艘LNG船被命名為“SK Serenity”和“SK Spica”，均于今年交付。

對(duì)于此次安裝于“SK Spica”號(hào)的KC-1圍護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)冰問題，胡可一表示，韓國天然氣公社既是船舶使用者，又是KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的專利擁有者，因此，當(dāng)事方恐怕不會(huì)公開出現(xiàn)問題的真正原因，外界只能猜測。他認(rèn)為，出現(xiàn)結(jié)冰問題有可能是圍護(hù)系統(tǒng)屏蔽層泄漏滲冷，或是因沒有完全干燥導(dǎo)致圍護(hù)系統(tǒng)中的間隙有水汽。“最可能是絕緣層安裝過程中產(chǎn)生的問題或者是首次應(yīng)用的安裝工藝還不完備，不太可能是原理、設(shè)計(jì)等方面的根本性問題，畢竟KC-1圍護(hù)系統(tǒng)在研制過程中進(jìn)行了一系列工程化的試驗(yàn)。”胡可一說，其實(shí)，回顧LNG船薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展歷史可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)船建造、氣體試驗(yàn)和船舶營運(yùn)過程中，GTT公司的MK-Ⅲ圍護(hù)系統(tǒng)和2011年推出的CS-1圍護(hù)系統(tǒng)均發(fā)生過次屏蔽層泄漏事故，給LNG運(yùn)輸公司和船廠帶來巨大損失，也引發(fā)業(yè)界對(duì)上述兩種LNG圍護(hù)系統(tǒng)次屏蔽氣密性的質(zhì)疑。KC-1圍護(hù)系統(tǒng)雖然在陸上應(yīng)用十分成功，但船用的環(huán)境與陸上相比要嚴(yán)酷得多，因此會(huì)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

截至目前，早于“SK Spica”號(hào)交付的同樣安裝KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的 “SK Serenity”號(hào)還沒有傳出圍護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題的消息。而有消息稱，三星重工目前還在建造另外2艘應(yīng)用KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的LNG船，預(yù)計(jì)于2019年完工。

脫穎而出？就此“夭折”？

目前，LNG船的貨物圍護(hù)系統(tǒng)分為C型艙、GTT薄膜型和B型艙（MOSS球罐型和SPB菱形艙）三種。目前在建的大型LNG船中，由于MOSS成本較高，薄膜型LNG船占絕大多數(shù)。而NO96、MK-Ⅲ和CS-1薄膜型LNG船圍護(hù)系統(tǒng)的專利一直被GTT公司把持。胡可一表示，NO96和MK-Ⅲ兩種薄膜型LNG船圍護(hù)系統(tǒng)目前幾乎壟斷了在建LNG船市場。CS-1薄膜型LNG船圍護(hù)系統(tǒng)僅曾應(yīng)用于法國大西洋船廠建造的7.5萬立方米和15.5萬立方米電力推進(jìn)LNG船，再后來鮮有應(yīng)用。

MARK III薄膜型貨物圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖／圖片來自GTT

韓國是目前世界上最大的LNG船建造國，但LNG船的最關(guān)鍵配套設(shè)備LNG圍護(hù)系統(tǒng)的建造一直使用GTT公司的專利技術(shù)。韓國每建造1艘LNG船需向GTT公司支付約占船舶建造總利潤一半的專利使用費(fèi)。例如，現(xiàn)代重工和三星重工建造的15.5萬立方米級(jí)MK-Ⅲ型薄膜式LNG船，平均每船約需支付800萬美元專利費(fèi)；大宇造船海洋建造的17.5萬立方米級(jí)NO96型薄膜式LNG船，平均每船約需支付950萬美元專利費(fèi)。有數(shù)據(jù)顯示，截至目前，韓國三大造船企業(yè)共計(jì)建造300余艘LNG船，向GTT公司支付專利費(fèi)用近3萬億韓元（約合176億元人民幣）。因此，韓國多年來一直致力開展LNG圍護(hù)系統(tǒng)的國產(chǎn)化。

胡可一介紹說，2011年，三星重工在倫敦發(fā)布了SCA薄膜型LNG船圍護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)原理上和MK-Ⅲ圍護(hù)系統(tǒng)比較相似，有效規(guī)避了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，也成功避開了相關(guān)專利壁壘，而且SCA系統(tǒng)在蒸發(fā)率和裝載限制要求方面明顯優(yōu)于GTT公司的MK-Ⅲ系統(tǒng)。這意味著一旦SCA圍護(hù)系統(tǒng)投入應(yīng)用，三星重工的專利費(fèi)支出可節(jié)省80%以上。

此外，大宇造船海洋也于去年宣布，采用與德國巴斯夫共同開發(fā)的高性能絕熱材料成功研制出蒸發(fā)率更低的SOLIDUS LNG船圍護(hù)系統(tǒng)，并向市場大力推介。

KC-1圍護(hù)系統(tǒng)是韓國從2004年開始研發(fā)的，研發(fā)力量匯聚了韓國三大船企與最大的天然氣公司，最終研制成功并實(shí)現(xiàn)了實(shí)船應(yīng)用。胡可一表示，在LNG船圍護(hù)系統(tǒng)方面能成功避開GTT公司專利，創(chuàng)新研制出一種新的系統(tǒng)并在實(shí)船上得到應(yīng)用，是非常不容易的，這也是韓國業(yè)界多年來殫精竭慮全力投入的結(jié)果。如果此次能夠通過局部維修解決問題，使LNG船恢復(fù)正常運(yùn)營，并在后續(xù)船型建造中對(duì)KC-1圍護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行有效改進(jìn)優(yōu)化，那么，在實(shí)船應(yīng)用上先行一步的KC-1圍護(hù)系統(tǒng)將可在韓國未來的LNG船建造中大有作為，并大幅提升韓國在LNG船建造市場上的技術(shù)競爭力和價(jià)格競爭力；如果問題難以解決，恐怕將大大打擊韓國在LNG船領(lǐng)域的創(chuàng)新積極性，阻滯韓國LNG船設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。他說：“不管結(jié)果如何，相比三星重工的SCA和大宇造船海洋的SOLIDUS系統(tǒng)，KC-1圍護(hù)系統(tǒng)在商業(yè)應(yīng)用方面至少邁出了實(shí)質(zhì)性的一步。KC-1圍護(hù)系統(tǒng)研制與應(yīng)用的過程也從另一個(gè)角度反映了傳統(tǒng)造船業(yè)創(chuàng)新的艱難以及創(chuàng)新成果工程化的坎坷。”

自主創(chuàng)新需要首創(chuàng)精神

也需要“首用”精神

韓國自主研制的KC-1液化天然氣（LNG）船圍護(hù)系統(tǒng)在首次應(yīng)用中出現(xiàn)結(jié)冰問題，為韓國船舶關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程蒙上了陰影。然而，從另一角度考慮，這也可能是韓國自主研制LNG船圍護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化完善并實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用的開始。

相比那些研制出來卻只能束之高閣的創(chuàng)新產(chǎn)品，KC-1圍護(hù)系統(tǒng)是幸運(yùn)的，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用，即使在首次應(yīng)用中出現(xiàn)問題，也具備了形成從應(yīng)用反饋到優(yōu)化升級(jí)再到擴(kuò)大應(yīng)用這一良性循環(huán)的可能性。而“首用”者韓國天然氣公社就是讓KC-1圍護(hù)系統(tǒng)成為“幸運(yùn)兒”的最重要推動(dòng)因素。

雖然韓國是我國在船舶行業(yè)的強(qiáng)勁對(duì)手，但其克服后發(fā)劣勢，集中力量自主創(chuàng)新的道路與我國有著相似之處。與歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國與韓國同為后發(fā)國家，在船舶領(lǐng)域都面臨產(chǎn)業(yè)鏈上游關(guān)鍵技術(shù)受制于人的困境，面臨著歐美企業(yè)這些先行者設(shè)置的重重壁壘。這些壁壘除了歐美船舶企業(yè)通過封鎖核心技術(shù)、設(shè)立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、申請(qǐng)諸多專利形成的技術(shù)壁壘和專利壁壘，還有其利用先行者優(yōu)勢在市場上一家獨(dú)大筑起的市場壁壘。市場壁壘看似無形，卻殺傷力巨大。由于它的存在，許多后發(fā)國家產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新成果還沒有走到市場化這一步就消失無蹤。因?yàn)槭袌鍪菤埧岬�，出于風(fēng)險(xiǎn)最小化的考慮，客戶總是愿意先入為主，選擇成熟、穩(wěn)定、應(yīng)用業(yè)績良好的技術(shù)和產(chǎn)品，而對(duì)新產(chǎn)品退避三舍，這在對(duì)可靠性與穩(wěn)定性要求更高、市場更具壟斷性的船舶行業(yè)來說，尤其如此。韓國KC-1 LNG船圍護(hù)系統(tǒng)一波三折的商用化過程就充分說明了這一點(diǎn)。

也正因?yàn)槿绱�，后發(fā)國家產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新不僅需要突破技術(shù)和專利壁壘的首創(chuàng)精神，也需要突破市場壁壘的“首用”精神。要知道，創(chuàng)新成果只有得到應(yīng)用，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，才能得到市場驗(yàn)證，并在應(yīng)用中不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)，從而形成自己的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。而缺乏“首用”者恰恰是后發(fā)國家自主創(chuàng)新過程中遇到的最大難題。首創(chuàng)要經(jīng)歷諸多失敗、付出高昂成本，而“首用”又何嘗不是如此，這也是后發(fā)國家自主創(chuàng)新成果“首用”者難尋的重要原因。在韓國研制的SCA、SOLIDUS、KC-1圍護(hù)系統(tǒng)中，唯獨(dú)KC-1圍護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)應(yīng)用。其中最重要的原因是韓國天然氣公社是KC-1圍護(hù)系統(tǒng)的研制者之一，并成為該系統(tǒng)的首個(gè)使用者。

客觀而言，僅僅依靠自由競爭與市場選擇，普通市場主體是很難成為后發(fā)國家自主創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品的“首用”者的。要激發(fā)“首用”的動(dòng)力、培育“首用”的精神，需要國家的鼎力支持。這一點(diǎn)毋庸置疑，也是后發(fā)趕超國家在自主創(chuàng)新道路上的唯一選擇。因?yàn)樵诖怪被�的國際分工中，缺乏國家頂層規(guī)劃和政策支持的后發(fā)國家產(chǎn)業(yè)只能被鎖定在國際分工的低端，自主創(chuàng)新成果很難在現(xiàn)有市場中占據(jù)一席之地，這一點(diǎn)在船舶行業(yè)中有充分的體現(xiàn)。因此，我國要實(shí)現(xiàn)船舶行業(yè)自主創(chuàng)新，避免陷入“趕超陷阱”，還需要對(duì) “首用”給予更大力度的支持，以減少“首用”者的試錯(cuò)成本，降低“首用”者的失敗風(fēng)險(xiǎn)，為我國船舶行業(yè)在自主創(chuàng)新過程中打贏“市場壁壘攻堅(jiān)戰(zhàn)”提供最有力的支撐。