
在環保政策的推動下,中國船舶發動機排氣后處理行業于2016年真正起步,該行業市場規模增長迅速,投資前景看好。
1、政策背景
對于國際遠洋航行船舶,我國作為國際海事組織(IMO)A類理事國,往來的遠洋船舶統一執行國際公約——《國際防止船舶造成污染公約》(MARPOL公約)。根據國際海事組織的相關規定,自2016年1月1日起,當船舶在指定的氮氧化物排放控制區內航行時,應符合嚴格的氮氧化物3號排放標準,即Tier Ⅲ排放標準:低速機(n<130)最高限值3.4g/kw h;中速機(130≤n<2000)最高限值9×n-0.2 g/kw h;高速機(n≥2000)最高限值2.0 g/kw h。目前氮氧化物排放控制區域包括北海排放控制區和美國、加勒比海排放控制區,波羅的海和北海兩個未來的氮氧化物排放控制區將于2021年1月1日強制執行。此外,不少歐洲國家正在建立新的排放控制區域,如地中海區域等。這些海域也是海運貿易較為活躍的區域,每年都有大量船舶在此運營。氮氧化物排放控制區范圍不斷增加,意味著將會有越來越多的船舶須滿足Tier Ⅲ排放標準要求。
2、技術選擇
雖然船舶柴油機有諸多氮氧化物減排技術,但是目前只有EGR(廢氣再循環)、SCR(選擇性催化還原技術)以及DF(雙燃料)技術能夠達到第三階段排放限值的要求,相對于EGR和DF技術來說,SCR技術有著燃油經濟性好、加裝改造較為方便等優點。
目前船舶發動機排氣后處理系統基本上采用的是SCR技術。該系統主要組件包括不銹鋼排氣管、膨脹節、SCR系統、還原劑供應系統、反板閥、排舷外閥、消音器、彈性支架、海水冷卻系統及各種儀表組件。通過選擇性催化還原技術,將廢氣中的氧化物轉化為水蒸氣和氮,大大減少了對人體有害的一氧化氮的排放。選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優先和NOx發生還原脫除反應,生成氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應。通常采用尿素水溶液作為還原劑,尿素在高溫下分解成為NH3和CO2,實際上的還原劑為NH3。通過SCR系統的應用,可以達到如下效果:NOX排放由9.2g/kWh下降到2.0g/kWh以下,DNV規范要求每臺主機的氮排放量<7.85g/kWh。另外由于系統中又同時安裝了海水冷卻系統使廢氣中硫化物減少90%~95%;乙醛減少60%~70%;芳烴減少30%~35%;顆粒物減少可觀。
3、市場現狀
德國、芬蘭、美國、日本等先進造船國家早在上世紀80年代末就開始了SCR系統的研發工作,實現了該系統的全自動化監控和管理。目前,Wrtsil、MAN公司、三菱重工、現代重工等企業已經推出了商用的柴油機尾氣凈化裝置,并且實現批量化供貨。
中國等發展中國家船舶發動機排放處理行業起步比較晚,大部分處于發展初期,無論是行業規模、企業規模還是技術水平都與發達國家有比較大的差距。目前,中國大部分的船東和造船企業仍處于觀望狀態,下游需求還未全面打開。雖然近年來多家企業和研究機構紛紛涉足該領域,但是真正實現船舶發動機SCR系統制造的國內企業只有寥寥數家,目前已知的是武漢賽林德船舶科技有限公司、中船711所、滬東重機有限公司、青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司、江蘇綠源環保科技有限公司。上海藍魂環保、山東威達、北京京運通等公司已經著手布局船舶尾氣凈化設備領域。2016年全國船舶SCR系統完工量(銷量)大概20多套,其中711所居行業首位。
4、下游市場分析
新思界產業研究院發布的《2017-2020年中國船舶發動機排氣后處理市場現狀及投資策略研究報告》中顯示,船舶發動機排氣后處理行業下游主要是船舶制造業。受航運市場持續低迷的影響,部分船東經營業績持續惡化,船企交船難情況愈加明顯。截至2016年底,我國船企按期交付率僅為80%,生產計劃不能按時完成,生產進度難以有效管理。我國骨干船舶企業在承接訂單方面競爭更加激烈,融資貸款審查更加嚴格,全行業手持訂單持續下滑,盈利水平大幅下降,船舶工業面臨的形勢更為嚴峻。
此外,2016年我國共有59%的企業沒有承接到新船訂單,中小船企的倒閉潮已經蔓延至大型骨干造船企業。江蘇熔盛、舜天船舶、南通明德、浙江正和、浙江造船等我國骨干中大型船企深受影響,生產經營幾乎停滯,甚至進入破產重組程序。相關行業數據如下:
圖表 1:2014-2016年中國造船完工量(銷量)統計

數據來源:新思界產業研究院
圖表 2:2014-2016年中國船舶總量統計

數據來源:新思界產業研究院
5、發展預測
預計隨著Tier Ⅲ標準的強制實施以及排放控制區域范圍的不斷擴大,船舶SCR系統的市場需求將不斷增長,未來幾年內仍將是主流的船舶發動機排氣后處理產品,占據大部分市場份額。但是由于LNG(液化天然氣)燃料的環保性顯著,長期經濟效益更好,隨著產品不斷研發和完善,對SCR系統的替代性將增強,預計該類型主機市場份額逐漸上升。