从油船发展看船舶工业百年技术进化史

石油是现代工业社会的血液，石油不仅是最重要的燃料，也是最重要的原料！

汽车、飞机、轮船等交通工具的燃料都来自石油，合成纤维、塑料等生活中常用的物品都是石油化学工业的产品。

由于世界石油储存、开采和消费在地理分布上的不均衡，每年都有二三十亿吨的石油要从生产地运送到消费地，而油船是石油运输非常重要且必不可少的装备。

据统计，目前石油年海运贸易量约占到全球石油总产量的60%，每天的海运贸易量在6000万桶以上。

油船，俗称油轮(oil tanker），是专门运输原油、成品油等石油产品或其它油类产品的船舶。

油船与散货船、集装箱船是航运市场传统的三大主力船型之一，作为运输石油的主要工具，油船的发展和石油的生产和运输息息相关。

由于运输货物的有利特性，油船在大部分时间里都是所有船型中载重量最大的船型，油船发展史实际上也是船舶大型化的发展史。

油船的发展历程可以清晰的反映出人类历史上船舶的发展史。

油船百年发展历程

1、风帆时代

1859年在美国宾夕法尼亚州钻探出了第一口油井，这就是现代石油工业的发端。

开采出的石油被装在啤酒桶里，用马车拉到河边，再装船运至各地的炼油厂。

早期的石油主要以桶装石油为主，桶这个计量单位一直保留至今。美国在1876年正式统一了石油计量标准，将1桶确定为42加仑（1加仑=3.785升）。

早期人们用帆船来运输石油，这些早期的简易运输船舶为专业油船的出现奠定了基础。

1861年，美国首次进行了石油的跨洋运输。

一艘双桅帆船“伊丽莎白·瓦特”号将用木桶装载的224吨石油从费城运到英国伦敦。

但是用木桶装运石油存在不少问题，特别是由于木桶破损或油品漫漫浸润木桶会造成石油泄漏和货损，甚至会引起火灾。

铁制油柜的出现解决了木桶容易破损渗漏的问题。1869年，载重量为800吨的“查尔斯”号帆船装运了59个铁制油柜，每个油柜可装13吨油品，安放在货舱内和甲板上，航行于欧洲与美国之间。

在风帆时代，油船还只是船舶工业诸多产品中微不足道的一个角色。

此时全球的石油产量不过几百万吨，煤炭才是经济体系最重要的能源。

刚刚诞生的油船载重量普遍较小，单艘船只的载重量还不到1000吨，也还未使用蒸汽动力。

此时大型帆船的载重量早已增长至5000吨以上，军舰的排水量也已增长至1万吨以上。

2、专业油船诞生

1878年，英国建造了一艘专门运载油类的船舶“佐罗斯特”号。

该油船以蒸汽机为动力，直接将油料装在货舱内，这标志现代油船发展进入了新的时代。

1886年7月13日，英国为德国建造了第一艘具有现代油船特征的散装油船“好运”号。该型油船全长97米，以蒸汽机为动力并采用风帆助推，设置了专用的货油泵和管道系统装卸石油，可装载约3000吨石油。

1892年7月22日，英国壳牌运输贸易公司订购了世界上第一艘专用油船“骨螺”号，主要用于运输沙俄巴库生产的石油。

该船长103米、载重量5010吨，采用蒸汽机驱动。

19世纪末油船的载重量不是所有船只中最大的，油船发展的黄金期尚未到来。

全球石油工业的发展仍处于十分初级的阶段：1900年美国的石油产量只有848万吨，沙俄的石油产量也只有1070万吨，与现在每年全球40亿吨的石油消费量相比微不足道。

煤炭仍然是工业世界的主要能源：1900年英国和美国的煤炭产量分别是2.29和2.45亿吨。

3、20世纪上半叶油船的发展

随着第二次工业革命的爆发，内燃机时代来临，人类社会对石油的需求急剧上升。

旺盛的需求推动了石油产量的增长，石油的运输规模也急剧上升。油船的规模日益上升，并成为全球商船中最重要的船队。

据统计，1914年，世界油船吨位占世界商船总吨位3%；1930年，世界油船占世界商船总吨位上升到10%；1960年上升为近33%；1980年再上升为50%。

由于大型油船拥有更好的经济性，油船的大型化开始加速并一直持续至二战后。

1913年，英国建造了蒸汽机油轮“SAN FRATERNO”号，长160.7米、载重吨11929吨，成为世界上最大的油轮。

1914年，蒸汽机油轮“SAN JERONIMO”号载重吨12398吨，夺走了世界上最大油轮的桂冠。

1928年，德国建造载重吨23060吨的“STILLMAN”号油轮，长178米，成为当时世界上最大的油轮。

二战时期各个国家都竞相制造军舰和船型成熟的油轮，无心研制更大的油轮，所以直到1949年该轮仍保持着世界上最大油轮的纪录。

1953年，载重吨45270吨的油轮“TINA ONASSIS”号，在德国汉堡下水，成为当时最大的油轮。

20世纪上半叶全球经济的重心在欧洲和美国，石油消费的中心也是在欧洲和美国，油船的建造中心在欧洲。

20世纪上半叶全球最大的油船全部都是欧洲国家建造的，英国和德国的船厂交替领先。

不仅是油船，全世界船舶工业的中心都在欧洲，欧洲国家的造船厂在技术水平上、在船舶建造数量上都大幅领先其它国家和地区。

4、油船大型化发展的顶峰

50年代全球经济的发展对石油的需求日益增长，而中东油田的发现使得全球廉价石油的供应得到了保障。

1956年苏伊士运河封闭进一步推动了油船的大型化：由于大量船只被迫绕道非洲好望角，运距大幅度增加，大型船只的经济性更加突出！

在油轮大型化的竞争中，日本造船厂独占鳌头。

1959年2月，日本建造了世界首艘载重量超过10万吨的油船“宇宙•阿波罗”号。

1966年12月，日本建造了世界首艘载重量超过20万吨的油船“出光丸”号。

1968年3月，日本建造了世界首艘载重量超过30万吨的油船“宇宙·爱尔兰”号。

1975年底，日本建造了世界首艘载重量超过40万吨级的油船“伯格•帝王”号。

1977年，日本日立重工为埃索石油公司建成2艘载重量51万吨级油船：“埃索大西洋”号和“埃索太平洋”号，该型船长406.6米，型宽71米，成为当时世界上最长、最宽的船。

七十年代，日本以一国之力造了全球一半以上的船，超大型油轮的份额更高。

除日本外，欧洲和韩国等国家和地区的油船建造也发展得很快。

1976-1979年，法国阿尔斯通公司大西洋船厂陆续建成4艘“巴提留斯”级巨型油船，该船载重量55.5万吨，是第一艘载重量突破50万吨的油船，也是世界第一艘长度超过400米的船舶；

1978年，瑞典建成一艘巨型油船“纳尼”号，后改名“海上世界”号，该船以79米的船宽成为迄今为止世界上最宽的船；

1993年，丹麦建造了30万吨“埃利奥·马士基”号，是世界上第一艘双壳超大型油船。

2002-2003年，韩国大宇重工建造了4艘45万吨的TI级双壳巨型油船：“TI欧洲”（TI Europe)号、“TI非洲”（TI Africa)号、“TI 亚洲”（TI Asia)号和“TI大洋洲”（TI Oceania)号，是近30年来第一批超过40万吨的双壳油船，也是目前世界上在营运的最大载重量的内燃机油船。

 “海上巨人”（Sea Wise Giant）号是全球航运史上最大吨位油船，也是人类有史以来建造过的最大载重量船舶。

这艘船是日本住友重工为一家希腊船公司建造的载重吨41.8万吨级的超巨型油轮，完工后由于订购该船的船公司破产，日本船厂将其转卖给香港船王董浩云。

董浩云要求在该船中部加80米的一段油舱，因此船长增加且载重量达到56.4万载重吨，成为至今为止世界上装载量最大的船舶

由于船舶吃水受到港口和航道水深的限制，在油船大型化发展过程中并非越大的油船经济性越高。

21世纪初，由于巨型油船在经济性上没有达到预期的目标，且受有些海峡、航道深度的限制，巨型油船开始过剩，建造数量也大大减少。

此后50万吨以上的巨型油船再也没有新出现过，已有的巨型油船也大多改作海上储油船使用。

通过实践，造船界和航运界一致认为超大型油船以30万吨最好；而对于成品油船，因受货物批量以及港口、炼油厂设备和能力的限制，其载重量一般为2万~5万吨，最大载重量为11万吨。

中国超大型油轮的建造

2000年前中国的船舶工业缺少建造超大型油轮的技术能力和硬件设施。

1995年1月，中国第一座30万吨级船坞在大连造船厂建成。此后，上海外高桥造船有限公司、上海江南长兴造船基地、广船国际等也先后建成了30万吨级以上的船坞。

随着这些大型船坞的建成，中国的船舶工业具备了建造超大型油轮的硬件条件，在技术能力上也逐步完成了追赶。

“伊朗·德尔瓦”号超大型油船是大连造船厂为伊朗国家油船公司建造的5艘30万吨级超大型油船的首制船，也是当时世界上同类型船舶中技术水平最高的一艘。

这是我国第一次建造超大型油船，且建造标准几乎是最高的：船体结构寿命由原设计的25年提高到40年，货油/压载控制也由普通级提高到超级货油系统级，达到智能化、集成化自动控制和监测报警。

“伊朗·德尔瓦” 30万吨超大型油船是由大船集团与韩国联合设计，由大船集团建造。

该船于2000年8月18日开工，2002年8月31日交船；到2004年8月，为伊朗建造的5艘超大型油船全部建成交付。

“长江之珠”号29.7万吨超大型油船是我国自主设计和建造的第一艘超大型油船。

该船由中国船舶及海洋工程设计研究院设计，江南长兴造船建造。该船的综合性能指标达到当时国际同类船的先进指标，前后共建造20余艘。

2010年广船国际建造的“新埔洋”号超级油船是国内第一艘满足CSR的具有完全自主知识产权的超大型原油船，技术性能指标国内领先，达到国际先进水平。

“新埔洋”号是一艘远洋航行、单机、单桨、柴油机驱动的原油船，适合装载闪点低于60摄氏度的原油。该船长333.0米，型宽60米，型深29.8米，设计吃水20.5米，结构吃水21.8米，载重量（结构吃水）30.8万吨。

2013年2月4日，上海外高桥造船有限公司与招商轮船签订了5艘绿色节能船型31.8万吨超大型油船建造合同，首制船“凯梦”号31.8万吨超大型油船于2014年底交付。

该船总长约333米，型宽60米，型深30.6米，设计吃水20.5米，结构吃水22.5米，载重量（结构吃水）31.8万吨。

由于该船型首制船的良好性能表现，上海外高桥造船有限公司与招商轮船追加签订了2艘建造合同。

我国在2010年左右已实现了油船标准船型设计和建造的全系列覆盖，在已有的船型基础上持续寻求创新和突破，实现了我国油船自主设计和建造能力的创新升级。

在超大型油船方面，我国设计和建造了中远型30.8万吨超大型油船、载重量最大的32万吨超大型油船“凯桂”号、新一代绿色节能型31.8万吨超大型油船“凯梦”号、世界第一艘风帆助推30.8万吨超大型油船“凯力”号；世界第一艘智能型30.8万吨超大型油船“凯征”号等。

从油船载重量的变化来看：技术演进充满了不确定性，技术进步的速度是不固定的。

1900年前最大油船的载重量不超过1万吨，然后用了50年左右的时间最大油船的载重量在1950年增加至5万吨左右。

但是油船载重量的增大在六七十年代显著加快，从10万吨增长至50万吨只用了不到20年的时间，但随后不再继续增大。

技术在任何领域的发展都是有极限的，载重量的增长也是如此，不是唯一的技术演进方向。经过实际运营，综合考虑航道和装卸港口条件，大家发现30万吨级别的超大型油船经济性最好。增加载重量不再是油船建造技术发展的重点，提高综合经济性才是！

从50年代开始中国就开始建造自己需要的各类油船，并逐步积累了技术，但是中国建造的油船在各方面都与世界最先进水平差距太大。

一直到2000年以前，中国船舶工业都是处于学习和追赶过程中，中国没有建造出一艘在载重量和技术上领先的油船。

2000年后，中国船舶工业终于在技术上完成了追赶，有能力根据用户的需求建造经济性最好的超大型油船。

随着油船朝绿色能源、智能化和低碳排放转型，中国的技术优势开始更加明显。

中国船舶工业用了50多年的时间完成了技术追赶，并从技术学习者转向技术领先者。

参考资料：

1、《中国油船研发史》

2、《黑金：石油帝国的兴衰与世界秩序的改变》

3、《当代中国的船舶工业》

4、《明辉说油：油轮130余年的发展史》