我國高冰級船舶的建造情況
目前，我們建設(shè)具有破冰能力的核動力船舶或核動力綜合保障平臺具備一定的基礎(chǔ)和積累。 我國擁有極地船舶訂單全球占比較高，在中小型極地船舶建設(shè)領(lǐng)域，我國船舶企業(yè)市場占有量較大。在高冰級船舶領(lǐng)域，近年來，我國也接到了十多艘高冰級極地船舶訂單。國內(nèi)近年來已完成多冰級(PC5-PC3)、多類型(多用途船、甲板駁、油船、破冰船等)極地船型的研發(fā)、設(shè)計及制造，已基本具備中高冰級以下的極地船型研發(fā)的能力。
同時我國也積極參與北極航道的運營，中遠(yuǎn)海運集團(tuán)的商業(yè)航行為北極東北航道常態(tài)化運行積累了豐富的經(jīng)驗。 自從2013年中國“永盛”號輪船首次出航東北航道以來，中遠(yuǎn)海運集團(tuán)的10艘船舶共進(jìn)行了14次東北航道的航行任務(wù)，累計節(jié)省航行里程約67 390海里，節(jié)約燃油約6 948噸，為北極航線的開發(fā)利用和中國航運業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。從2007—2017年的冰級船舶建造運營情況來看，這期間全世界共建造了5000噸級以上船舶2 819艘，我國廠家建造了1 664艘，約占59%。但采用我國主機的船舶為740艘，僅占所統(tǒng)計全球冰級船舶的26%，不到我國所造船舶的一半，即使是在我國造的冰級船舶，也只有44.3%的船舶使用了中國造的主機，因此總體上我國冰級船舶建造的技術(shù)水平和科研水平還有待提高。
除此之外，中國僅有兩艘具有破冰能力的極地破冰船， 分別是破冰等級為PC6級的“雪龍”號和PC3級的“雪龍2”號，但都是常規(guī)破冰船，與核動力綜合保障平臺建造的愿景還相距甚遠(yuǎn)，無法滿足日益增長的極地科學(xué)研究和戰(zhàn)略發(fā)展的需求，因此發(fā)展和提高各類極地船舶的自主設(shè)計能力刻不容緩。
極地重型破冰船是我國下一階段船舶研發(fā)的重中之重。 極地重型破冰船可在北極海域維持一年四季的常態(tài)化運營，滿足我國在極地地區(qū)航行的需求。因此，與重型破冰船相關(guān)的配套設(shè)備技術(shù)研發(fā)和人才團(tuán)隊建設(shè)十分重要，也應(yīng)成為我國相關(guān)研究部門、企業(yè)和高校未來的研究和建設(shè)重點。
我國核動力儲備的現(xiàn)狀
為做好核動力平臺技術(shù)前期儲備，2014年9月23日，國家能源海洋核動力平臺技術(shù)研發(fā)中心在719所成立，該中心是集海洋核能開發(fā)、海洋工程裝備制造、工程成套和運行為一體的國家級海洋核能研發(fā)基地。作為國內(nèi)首個國家級海洋核動力平臺技術(shù)研發(fā)機構(gòu)，該平臺彌補了我國民用核動力船舶領(lǐng)域的技術(shù)缺失。2015年國家發(fā)改委對海洋核動力平臺示范工程項目建設(shè)給出了指導(dǎo)性意見，支持中國船舶重工集團(tuán)在原有船舶核動力技術(shù)的基礎(chǔ)上，完善工程技術(shù)方案，加快推進(jìn)HHP25軍轉(zhuǎn)民示范工程項目建設(shè)。國家將中廣核集團(tuán)的ACPR50S實驗堆納入能源科技創(chuàng)新“十三五”規(guī)劃。加快推進(jìn)ACPR50S研發(fā)設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)備研制，開展實驗堆建設(shè)，同時進(jìn)行海洋環(huán)境適應(yīng)性和電網(wǎng)適應(yīng)性分析，盡快優(yōu)化工程技術(shù)方案，以滿足海洋核動力平臺對反應(yīng)堆多元化發(fā)展的需要。這標(biāo)志我國海核領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)入國家戰(zhàn)略規(guī)劃和快速發(fā)展階段。
2017年，為促進(jìn)海洋核動力裝備產(chǎn)業(yè)化，中核海洋核動力發(fā)展有限公司在上海成立。2018年，中核為核動力破冰綜合保障船項目公開招標(biāo)。該項目的目標(biāo)是在我國現(xiàn)有的造船技術(shù)和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，建造我國第一艘破冰綜合保障船，該船將具備破冰、開辟航道、電力供應(yīng)、海上物資補給以及北極救援等一系列功能，同時在北極科考方面也有巨大的價值。目前，我國在建造核動力綜合保障平臺(船)上具備一定的技術(shù)積累和優(yōu)勢。中核集團(tuán)的小堆技術(shù)是有60多年核電建造、運營管理經(jīng)驗自主研發(fā)的新型核能綜合利用技術(shù)，具有零污染、零排放、宜退役、選址靈活的特點，技術(shù)上可以做到取消場外應(yīng)急，固有安全性高。譜系化的小堆技術(shù)包括ACP10S、ACP25S、ACP100S等不同功率規(guī)模的浮動式核電站堆型，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行單雙堆組合，實現(xiàn)不同功率規(guī)模集成的浮動式核電站。目前我國的核動力系統(tǒng)都屬于三代小堆。未來不久國家能源管理部門將批準(zhǔn)開工，將核反應(yīng)堆安置上船，進(jìn)行進(jìn)一步應(yīng)用。
但是我國建造核動力綜合保障平臺也有很多技術(shù)難點。 船舶與核動力裝置之間的設(shè)計是首先需要攻克的技術(shù)難關(guān)，例如配備核反應(yīng)堆的數(shù)量，以及核反應(yīng)堆的大小選擇。其次，擁有核反應(yīng)堆的船艙布置和原本的柴油船艙不同，給核反應(yīng)堆提供保障的相關(guān)設(shè)備也會大有不同，這就需要我國在相關(guān)設(shè)備的研制和開發(fā)上投入大量的人力與物力，同時也要確保相關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)符合船級社的規(guī)范。
