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來源：互聯網

LNG船即液化天然氣船(Liquefied Natural GasCarrier)，是指在零下163℃的液態天然氣低溫下運輸液化石油氣的專用船舶，被喻為世界排船“皇冠上的明珠”，全球具備建造能力的國家包括美國、中國、日本、韓國及部分歐洲國家。

一船可分全壓式、半冷／半壓式、半壓／全冷式、全冷式液化石油氣船、乙烯船等類型。由船液艙、液貨圍護系統、推進系統等組成。設計與油船總體設計相似，呈尾機型，居住艙室都在船尾，液貨都儲存在船中部液貨艙內。天然氣在常溫和常壓是以氣體狀態存在，液化石油氣是指液化了的天然氣。液化的天然氣的體積是氣態的1／600左右，經過液化后運輸是最經濟的。

液化天然氣船與航母、和超豪華郵輪并稱為造船業皇冠上的三顆明珠。分別代表了完備的工業體系和集成能力、精加工工藝的巔峰、船舶設計的極致。2017年至2023年5月底，國際LNG船累計成交499艘，2022年LNG海運需求大幅提升，全年累計成交LNG船173艘，達到歷史峰值。

發展簡史

建設背景

天然氣在常溫和常壓是以氣體狀態存在，液化氣是指液化了的天然氣。液化的天然氣的體積是氣態的1／600左右，經過液化后運輸是最經濟的。液化天然氣船與航母、和超豪華郵輪并稱為造船業皇冠上的三顆明珠。分別代表了完備的工業體系和集成能力、精加工工藝的巔峰、船舶設計的極致。

發展階段

LNG海上運輸開始于1959年，當時用雜貨船改裝的“甲先鋒號”從美國路易斯安那州的查爾斯湖向英國肯威島運送5000立方米LNG。

20世紀60年代初期，英、法等國陸續建造了一些液化天然氣船，容量為2500~2700立方米。經過試驗運輸后，70年代出現了大型液化天然氣船。1978年法國建成容量達130000立方米的巨型液化天然氣船。為保證能源供應多元化和改善能源消費結構，一些能源消費大國越來越重視LNG的引進，促使了LNG船運的快速發展。

20世紀80至90年代，得益于跨大西洋航線貿易的發展，12萬～13萬m3LNG船是當時市場的主流。20世紀90年代至2005年，LNG船大型化進一步提升，14萬～15萬m3LNG船逐步成為市場主流。2006—2010年，隨著中東—北美航線的開發，卡塔爾大幅布局新LNG生產線，訂購了45艘20萬～26萬m3的Q-Class級LNG船。隨著美國頁巖氣，致使美國從能源進口國變成出口國，Q-Class級LNG船的需求也因此大幅降低。

2013年，川崎汽船、日本郵船株式會社和日本海運株式會社的LNG運輸船隊正進入快速擴張時期。日本在核電站泄漏之前，已經是LNG進口第一大國，核電站泄漏事故后，日本原有的核電站僅有1/5恢復正常，致使日本LNG進口量激增。

2021年2月，韓國造船巨頭三星重工表示，公司新承接了5艘1.5萬標準箱（TEU）級液化天然氣（LNG）船訂單，合同總價為7812億韓元（約合人民幣46億元）。三星重工2021年以來共承接10艘造船訂單，合同總金額為13億美元，迄今累計承攬22艘LNG船訂單。

2021年8月29日，由滬東中華船廠建造的“木蘭”號液化天然氣（LNG）運輸船在洋山港天然氣碼頭掛上“利比里亞”籍國旗，正式投入運營。

2022年5月26日，中國船舶工業集團旗下滬東中華造船（集團）有限公司聯合中國船舶工業貿易公司建造的8萬立方米液化天然氣（LNG）運輸船傳奇太陽號在中船上海江南長興造船有限責任公司基地命名交付。

2022年7月26日，由中國海洋石油集團有限公司旗下中海油服股份有限公司(下稱中海油服)自主投資建造的LNG(液化天然氣)動力守護船“中國海洋石油集團有限公司543”“海洋石油548”在南通市成功交付。

2022年8月消息，由中國船舶集團有限公司旗下滬東中華造船（集團）有限公司承建的“中國海油中長期FOB資源配套液化天然氣（LNG）運輸船項目”首制船在長興造船基地點火開工。

2023年2月18日，中國船舶集團有限公司旗下滬東中華造船(集團)有限公司聯合中國船舶工業貿易公司為深圳燃氣股份有限公司建造的8萬立方米液化天然氣(LNG)運輸船“大鵬公主”號在中船上海江南長興造船有限責任公司基地命名交付。

2023年6月1日，中國船舶工業集團旗下中國重工子公司大連造船為招商輪船建造的17.5萬立方米大型液化天然氣（LNG）運輸船首制船開工。

2023年12月5日，中國船舶集團旗下上海外高橋造船有限公司聯合中國船舶工業貿易有限公司與加拿大Seaspan公司簽署6艘10800車位LNG雙燃料汽車運輸船（PCTC）建造合同，本項目的承接使得外高橋造船手持PCTC訂單達到了16艘。

2024年4月29日，中國船舶集團有限公司與卡塔爾能源公司簽署建造18艘27.1萬立方米超大型LNG（液化天然氣）運輸船，創下全球最大單筆造船訂單紀錄。2025年9月24日，大連造船為招商輪船建造的17.5萬立方米液化天然氣（LNG）運輸船“海韻”正式命名交付。這艘總長295米的“海上超級冷凍車”由大連造船完全自主研發設計，集成了多項國際前沿技術。2026年1月，采用了全球最新一代雙燃料低速推進動力系統的LNG運輸船“天山”號正式交付。“天山”號船容量17.4萬立方米，總長295米、寬45米，甲板面積相當于3個標準足球場大小。它可通過低溫液化高效運輸，單次運輸量能滿足330萬個家庭一個月的用氣需求。

分類

根據所載運的貨物品種和采用的貨物圍護系統的設計和結構的不同，液化氣船一船可分6種類型，即：全壓式、半冷／半壓式、半壓／全冷式、全冷式液化石油氣船、乙烯船和液化天然氣船。

構造與原理

總體設計

LNG船液艙等組成，液化氣船與油輪總體設計相似，呈尾機型，居住艙室都在船尾，液貨都儲存在船中部的許多專用液貨艙內。

船液艙

LNG船液艙具有嚴格的隔熱結構與材料，能保證液艙恒定低溫。常見的液貨艙形狀有球形和矩形兩種，也有將液貨艙設計成棱柱形或圓筒形的。

液貨圍護系統

液貨圍護系統是LNG船的三大核心系統之一，是專用的液貨艙防護系統，包括主屏壁、次屏壁、附屬的絕熱層和屏壁間處所，以及必要的用于支持這些構件的鄰接結構。該系統主要分為薄膜型液貨圍護系統和獨立艙液貨圍護系統。

現有LNG船隊的圍護系統以薄膜技術為主。以GTT公司為代表所研發的薄膜型圍護系統技術處于市場壟斷地位。

NO96薄膜技術

NO96薄膜技術是采用2層0.7mm的殷瓦鋼薄膜作為主、次屏壁，采用焊接工藝連接；以膠合板制成絕緣箱，并填充珍珠巖、玻璃棉或泡沫板等絕緣材料作為絕緣層，絕緣模塊通過特殊的不銹鋼連接件與船體固定。該技術特點是絕緣層總厚度保持530mm不變，通過不斷優化絕緣箱的結構、減少膠合板的用量，同時應用性能更好的絕緣材料（如玻璃棉、聚氨酯泡沫板等）來提升其保溫性能（即自然蒸發率指標）。

MARKIII薄膜技術

MARKIII薄膜技術是以1.2mm的304型不銹鋼波紋板作為主屏壁，采用焊接工藝連接；以鋁膜加玻璃布的“三明治”復合材料作為次屏壁，采用粘接工藝連接；以聚氨泡沫板作為絕緣材料，絕緣模塊以ep與船體粘接固定。MARKIII圍護系統降低蒸發率指標主要通過改變絕緣厚度來實現。

獨立艙技術

獨立艙技術又細分為A型獨立艙技術、B型獨立艙技術和C型罐獨立艙技術。

A型

A型獨立艙技術最大的特點是包含2層完整屏壁，絕緣層可以敷設在船體或液貨艙外表面。

B型

B型獨立艙技術包含MOSS球罐艙技術和B型SPB艙技術。MOSS球罐艙技術始于20世紀70年代的挪威MOSSRosenberg公司，罐體采用耐低溫的鋁合金材料，整個球罐由設置在赤道圈外側垂向柱形裙圍結構支承，裙圍結構直接與船體焊接加固，罐體外側敷設聚苯乙烯泡沫板，絕緣厚度可根據蒸發率要求進行相應調整。MOSS球罐技術有堅固的球型罐結構、優秀的抗晃蕩載荷能力和高可靠性。隨著技術水平的高速發展，在MOSS球罐技術基礎上，日本三菱公司將球形罐改良成豆莢形罐體，可有效提高LNG船空間利用率，并降低風阻、提升船舶性能。

C型

C型罐獨立艙技術相對成熟，一般為圓柱形壓力罐，與B型獨立艙技術相同，艙外表面敷設聚苯乙烯等絕緣材料，具有工藝簡單、無專利費和造價低廉等優點。

推進系統

LNG船動力系統經歷了汽輪機→低速柴油機直推配再液化裝置→雙燃料電力推進→雙燃料低速機直推的發展歷程。

推進系統直接影響LNG船投資和營運成本。2000年以前，以LNG蒸氣和燃油作為鍋爐燃料的汽輪機（又稱“蒸汽透平”）推進系統是大型LNG船的唯一選擇。該方案采用齒輪箱單軸單槳方式，但其問題是體積龐大、燃料利用效率低，總熱效率僅29%。

2010年以后，雙燃料電力推進（dualfueldieseelectric,DFDE）中速機技術逐步成熟。其采用雙軸雙槳推進，原理是將機械能轉換為電能，再通過變頻、變壓轉化為機械能推動螺旋槳，故整個推進鏈能耗還是有較大損失。

節能減排

國際海事組織（internationalmaritimeorganization,imo）來對各類船型制定了越來越嚴苛的環保指標要求，LNG船也須考慮節能減排技術的應用，以適應國際范圍內低碳化發展趨勢。

LNG船線型優化設計技術的一個主要發展趨勢是采用雙鰭線型設計。LNG船大多選擇加裝選擇性催化還原（selectivecatalyticreduction,SCR）裝置。為解決天然氣雙燃料發動機中的甲烷逃逸現象，主機廠家先后對LNG船雙燃料低速主機開展優化升級，應用了廢氣再循環智能控制技術，使燃燒更加充分而減少近50%甲烷逃逸，同時可降低NOX排放，使LNG雙燃料主機在燃油和燃氣模式下，均可滿足TierIII排放要求。

安全性

在45個大氣壓下，天然氣的臨界溫度為一82℃，但是在通常的大氣壓下以散裝形式運輸LNG時，須將其制冷至-163℃。由于裝船的液貨很輕，液貨艙不能用作壓載艙，液化氣船干舷大都很高。

盡管液化石油氣在非常低的溫度下，或者在高壓下裝運，但液化氣船通常被認為比油輪運輸安全，其原因是：船體大多數設計成雙層殼結構；夾層中間充填隋性氣體；由于有連續的氣體防爆監測裝置和周密的裝卸操作方法。因此，一般認為液化氣若漏出舷外，瞬即汽化，不會污染海洋和岸邊。

關鍵技術

液貨操作系統是LNG船功能實現的核心關鍵系統，主要包括高/低負荷壓縮機、LNG蒸發器、天然氣加熱器和再液化裝置等，主要功能是完成LNG船圍護系統干燥、惰化、氣升、冷卻、裝貨、卸貨和升溫等操作。液化天然氣裝入船舶后需依次經過惰性氣體惰化、gas-up、cool-down等階段，期間沿著spray 譜線送到主蒸發器，在那里氣化，在加熱器中加熱到約20攝氏度（68華氏度）再吹入貨箱替換掉惰性氣體。直至貨箱中所有CO?氣體被替換并釋放入大氣中。整個過程需嚴格控制貨艙溫度與氣體成分以確保安全，當貨箱降溫到約?140°C，就可以大量裝入液化天然氣了。

核心的低溫壓縮機先后經歷了六級離心式壓縮機、四級離心式壓縮機和兩級螺桿式壓縮機等多個類別和型式的變化；再液化技術也從最初的大排量氮膨脹型式，變為節能性能更好的緊湊型/深冷型。

市場銷售

中國

根據中國國家發展與改革委數據，2023年前5月中國天然氣消費量1627億立方米，同比增長5.7%；中國LNG進口主要來源于澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞、印度尼西亞四大進口國。隨著美國頁巖氣技術日益成熟，燃氣產量逐漸遞增，中美間的LNG貿易越來越多，并幾乎由LNG船來承運。從2023年上半年全球主要LNG貿易地流向圖看，澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞、俄羅斯和美國是中國LNG進口的主要來源，其中澳大利亞在中國LNG進口貿易伙伴中占據首位，當前中國海運LNG進口國多元化的格局已愈發明顯。

據統計，中國船舶集團有限公司2022年全年累計簽約大型LNG運輸船訂單達49艘，合同金額超過100億美元，訂單總量全球市場份額從2021年的不足7%躍升至2022年的近30%，形成了與韓國三大船企并駕齊驅的LNG運輸船建造市場新格局，預計2023年下半年中資船廠將進一步提升LNG運輸船造船市場份額。

2024年4月29日，中國船舶集團與卡塔爾石油公司簽署建造18艘27.1萬立方米超大型LNG（液化天然氣）運輸船，創下全球最大單筆造船訂單紀錄。