船用螺旋桨技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

在过去几年中，中国船舶工业实现了跨越式发展，在国际船舶市场中的地位越来越重要。尤其是2008年，中国船舶工业不仅在造船完工量、年底手持船舶订单上取得举世瞩目的成就，而且在经济规模、经济效益、自主研制等方面也取得了突破性进展。

2007年7月17日，常州市中海船舶螺旋桨有限公司为上海船厂船舶有限公司制造的7船套的首套桨交付使用，该船用螺旋桨直径为5.9米，成品重量15.88吨，创下了我国民营企业制造的最大船用螺旋桨的记录。

常州市中海船舶螺旋桨有限公司，原是一家熔炼船用螺旋桨金属材料的专业企业。随着我国造船业的发展，该公司总经理江钧洪决定改变生产经营模式，由原来的单一熔炼企业，发展成集熔炼、浇铸和加工为一体的船用螺旋桨制造企业。去年6月以来，该公司先后通过了CCS、ABS、DNV、LR、BV等国际著名船级社对工厂的形式认可，并通过了ISO9001：2000质量管理体系认证。同时，承接了船用螺旋桨合同百余份，目前已完成了为中小型船舶配套的螺旋桨60多船套。今年初，与上海船厂船舶有限公司签下了制造7船套大型出口船用螺旋桨的合同。到目前为止，除17日交付使用1船套外，另有4船套已铸造完毕。据业内人士介绍，在我国制造船用螺旋桨的民营企业中，常州市中海船舶螺旋桨有限公司熔炼、浇铸和加工如此之大的船用螺旋桨，堪称首家。

第二节 产品工艺特点或流程

船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释，一种是动量的变化，另一种则是压力的变化。在动量变化的观点上，简单地说，就是螺旋桨藉由加速通过的水，造成水动量增加，产生反作用力而推动船舶。由于动量是质量与速度的乘积，因此不同的质量配合上不同的速度变化，可以造成不同程度的动量变化。

另一方面，由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。螺旋桨是由一群翼面构建而成，因此它的作动原理与机翼相似。机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角，使流经翼面上下的流体有不同的速度，且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同，因而产生升力。而构成螺旋桨叶片的翼面，它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。若不考虑流体与表面间摩擦力的影响，翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力，而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

螺旋桨是舰艇的主要推进部件，它的适用性、安全可靠性及耐久性与材料密切相关。使用螺旋桨作为舰艇推进器已有160多年的历史。在这期间，螺旋桨材料经历了铸铁、普通铸钢、普通黄铜、高强度黄铜、镍铝青铜等不同发展阶段，它标志着螺旋桨材料的种类从单一性向多元性变化，材料的性能从低级发展到高级，特别是镍铝青铜一直是舰艇螺旋桨的主要材料。但是随着舰艇大型化和高速化的发展，螺旋桨承受的载荷更加繁重，另外，由于水域环境的污染，使螺旋桨受到的腐蚀力度加剧。这些因素导致现有材料如镍铝青铜等的潜在缺点，如强度低(<650MPa)、脱成分腐蚀等明显暴露出来，这就促使人们寻找更好的螺旋桨材料。不锈钢螺旋桨就是较优越的推进器材料。

国外开发的不锈钢螺旋桨材料很多。如美国很久以前就开始了不锈钢螺旋桨材料的研究工作，现在已有CF-8、CAl5、CA6NM、CA15NM、CB-7Cr-l、20Cr-8Ni-3.5Mo等材料用于船舶螺旋桨；前苏联开发了08X14HⅡn、0X17HJ』I7、0X17H3F4A11和08Xl5H4F4不锈钢螺旋桨材料。在其船舶中45％的螺旋桨是用不锈钢制造的；西德开发了Crl3Nil、Crl3Ni3、Crl3Ni6、Crl7Ni4、Cr28Ni8和Crl8Ni8的不锈钢螺旋桨材料，德国舒尔茨公司是专门生产螺旋桨的厂家，在其生产的军品中，有80％螺旋桨是由不锈钢制造的；法国开发了Crl3、Cr21Ni8Mo3Cu5不锈钢螺旋桨材料，设计最大螺旋桨直径l4m，已建造直径llm等等。在解决大型舰艇和高速快艇螺旋桨方面已占主导地位，起到了卓有成效的作用。

第二部分 船用螺旋桨国内市场综述

第一节 船用螺旋桨市场现状分析及预测

1、市场现状

船舶工业是一个技术密集、资金密集和劳动密集型产业。近十年来，中国船舶工业充分发挥了我国劳动力成本比较优势，取得快速发展。在全球市场上所占的比重正在明显上升，中国已经成为全球重要的造船中心之一，2008年，我国造船完工量占世界造船完工量为29.5％。

近几年我国船舶工业的快速发展使得船舶配套产业受到了极大的鼓舞。但由于起步晚、忽略研发投入、关键技术受制于人，目前我国发动机等船舶配套产品生产能力大大落后于需求量，需要大量进口。目前，本土生产的船用设备装船率不到40%，其中还包括相当大一部分外商合资或独资企业产品。而在另外两个造船大国，日本配套国产化率达98%，韩国配套国产化率约85%。

螺旋桨作为船用推进系统的重要组成部分，是船舶配套关键设备。长期以来，我国对于进口产品的依赖度较高。近些年，在我国船舶制造工业造船完工量、订单量大幅增长的带动下，国内船用螺旋桨生产企业在产品生产方面不断加大研发力度，国内主要生产企业已经具备了百吨级大型船用螺旋桨的生产能力，可以为世界各国船东、船厂提供各种船型的螺旋桨配套服务。

在生产设备方面，装备制造业国产水平的提高也在很大程度上促进了国内大型船用螺旋桨的发展。目前船用螺旋桨加工的关键设备五坐标联动数控龙门铣床、五坐标联动数控立式铣车床国内设备可加工最大螺旋桨直径为9m。韩国生产的设备最大可加工直径11m螺旋桨的数控龙门铣床，德国和日本生产的设备可以加工最大螺旋桨直径为10.4m。

国内生产企业大连船推能生产制造直径11m以下，成品重量100t的超大型船用螺旋桨。镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司不仅可以生产螺旋桨直径不限、单件重量达140吨的定距螺旋桨，而且具备各种类型定距螺旋桨和轴系的设计与打包供货能力，包括提供艉轴轴承、艉轴密封、艉轴管、螺旋桨拂配等。可以看出我国船用螺旋桨行业产品生产能力正在不断上升。

2、发展预测

2009年6月9日工业和信息化部公布了《船舶工业调整和振兴规划》全文，根据规划，今后三年船舶工业保持平稳较快增长，力争2011年造船产量达到5000万吨，2011年我国造船完工量占世界造船完工量的35％以上。根据规划，则2009-2011年，我国造船完成量年平均增长率在25%左右。由此可见，国内船用螺旋桨市场发展空间巨大。

同时，随着国际大型船只订单数量的增长，未来将促使国内大型船用螺旋桨的需求量加大。现代化大型船舶要求更高的推进效率，更低的噪声，对螺旋桨的加工精度要求将进一步提高。

未来我国船用配套市场巨大的市场空间将会促使更多的国际大型企业参与进来，对于我国企业而言，将面临更大的压力与挑战。

第二节 船用螺旋桨产品产量分析及预测

虽然我国船舶配套产业发展严重落后于船舶制造业。但是近几年在国内船舶制造业一片大好的情形下，国内船舶配套生产企业不断加大对产品技术的改进和新产品的开发。船用螺旋桨行业就取得了较快的发展，目前全行业船用螺旋桨的产量达到800多套，与2003年的产量相比，增长超过4倍。

同时目前行业内主要生产企业镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司已经具备年产7500吨定距桨、70套轴系、300套可调桨（螺旋桨部分）的生产能力。2009年1-5月，该公司螺旋桨等产品的产量近3000吨，手持订单近6000吨，月产量保持在500-700吨。预计2010年底公司将具备年产10000吨定距桨的能力。

常州中海船舶螺旋桨公司2009年上半年交付使用的船舶螺旋桨201套，成品总重量达540吨，分别比上年同期增长151.25%和63.64%。到年底该公司新厂区的投入使用，可形成桨、舵轴系一体化制造，一次可浇铸80吨重的大桨，年产船舶螺旋桨可达4000-5000吨。

大连船用推进器有限公司目前具备生产制造直径11m以下，成品重量100t的超大型船用螺旋桨。

从未来发展来看，由于受到2008年全球金融危机的影响，国内造船订单下降，部分订单取消，这直接影响到船用螺旋桨的订单量。因此预计2009年全年船用螺旋桨产量增长幅度较2008年有所下降。2010年随着国际经济形式的逐渐向好，造船及船用螺旋桨行业增长将有所加快。

2003—2010年船用螺旋桨产品产量分析及预测表

单位：套

2003—2010年船用螺旋桨产品产量分析及预测图

单位：套

第三节 船用螺旋桨市场需求分析及预测

中国造船业产量大幅攀升促使船舶配套产品供应不足的矛盾愈显突出。国防科工委将启动一项计划，预计到2010年本土生产船用设备平均装船率达到60%以上，实现船用设备年销售收入500亿元，形成一批具有较强国际竞争力的船用设备专业化生产企业。

2009年1-8月，全国造船完工量2338万载重吨，同比增长58%；承接新船订单1098万载重吨，同比下降82%，截至8月底，手持船舶订单1.9086亿载重吨，比年初下降6.8%。

2009年国内主要船用螺旋桨企业的螺旋桨交付与订单情况：

常州中海船舶螺旋桨公司上半年船舶螺旋桨交付201套，6月底，该公司手持有效制桨订单180余套，总重量达2000吨以上，7-9月，该公司共向造船企业交付101船套船桨，总重量达350吨；

镇江中船瓦锡兰螺旋桨公司1-5月螺旋桨手持订单近6000吨，2009年至2011年间将交付72套定距螺旋桨，共计重达2,700吨，直径范围覆盖6.1至8.2米，订单额达3.11亿元；

大连华锐重工铸钢股份有限公司上半年获得江苏武家嘴船舶重工有限公司建造的79600载重吨散货船螺旋桨订单。

虽然2009年对于造船工业而言，承接新船订单、手持船舶订单下降，船舶企业也有对船用螺旋桨订单的取消，但是从船用螺旋桨行业主要企业的产品交付及订单情况可以看出，2009年船用螺旋桨市场仍有较大的增长空间。

2009年，我国宏观经济增长情况好过预期，年底有望实现“保八”目标，同时全球经济的复苏也使船舶工业看到曙光。预计2010年国内船用螺旋桨订单需求有望继续增长。

第四节 船用螺旋桨消费状况分析及预测

世界造船产业的东移，使得我国逐渐成为“世界船厂”。国内船用配套设备消费需求也被带动起来。从前些年造船企业的订单情况来看，在大型船用螺旋桨采购中多是采用进口产品。近几年，我国大型船用螺旋桨技术水平的提高使得国内造船企业对国产产品的消费增加，另外国内大型船用螺旋桨企业的产品也成为国际造船厂商的选择。

随着全球经济的增长，国际海运贸易量持续增加，目前世界造船业正处于30年不遇的市场高峰期。在新增需求和更新需求的双重推动下，未来5～10年世界新船需求将继续保持较高水平。我国造船产业良好的发展前景将加快国内船舶配套产业的发展，未来随着国内船用螺旋桨生产技术水平的不断提高以及国内产能的增加，我国船舶工业的螺旋桨国产产品消费水平将有较大幅度提升。

第五节 船用螺旋桨价格趋势分析

船用螺旋桨是一个铸造工艺复杂、加工方法特殊、技术要求又比较高的产品,加上螺旋桨材料是价值比较昂贵的铜合金，因此传统的价格较高。

从原材料价格角度分析，有色金属铜价格近几年呈现出震荡高走的特点，2008年上半年铜价上涨至高位，下半年金融危机的爆发使得铜价一路下跌；进入2009年之后，铜价逐步缓慢回涨。从长远发展来看，铜作为不可再生资源，其稀缺性特点将促使其在未来仍处于高位水平。

从产品市场供需角度分析，我国船舶工业的发展速度明显快于船舶配套产业发展速度，同时国内船舶用螺旋桨长期供不应求，未来两三年国内船舶工业增长速度仍在20%以上，因此供不应求的形势继续存在。

从产品技术溢价角度分析，船用螺旋桨国内具备生产能力的企业数量少，产品技术工艺复杂，产品生产对设备、工艺要求严格，新技术、新产品的开发成本较高，因此产品技术溢价高。

综合以上，可以看出未来两三年内国内船用螺旋桨价格下降的可能性较小。

第六节 船用螺旋桨进出口量值分析

据海关统计，2007年船舶配套产品进口金额达到26亿美元，比上年增长74%；2008年，我国船配产品进口总额达43.4亿美元，同比增长了6%，增幅比2007年微跌6个百分点。2009年1-8月，我国船配产品进口额为30.4亿美元，同比增长13.04%。

船用推进器及桨叶2007年进口3.1亿美元，比上年增长26.5倍；2008年进口金额5亿美元，占进口总额的11.6%，同比增长了65％；2009年1-8月进口额为4.18亿美元，占进口总额的13.75%，同比增长22.72%。

2006-2009年8月船用推进器及桨叶进口额统计表

单位：亿美元