特约记者 何宝新 通讯员 吴小康
前不久，由中国船舶集团有限公司旗下上海船舶研究设计院为韦立国际集团研发设计、恒力重工集团有限公司承建的6艘32.5万吨超大型矿砂船（VLOC）项目正式签约。至此，上船院已累计承接30万吨以上级VLOC设计订单83艘，国内和国际市场占有率分别达到85%、61%。上船院已形成具有“绿色、环保、节能、智能、安全”等显著特征的中国船舶GREEN DOLPHIN VLOC系列世界品牌。
VLOC属于小众船型，是专为运输散装矿砂而设计的特种船舶，在航运业中扮演着重要角色。其以高载货能力和经济高效的运输方式，支撑着全球矿业和钢铁等工业的发展。
以市场需求为导向
随着中国经济的快速发展，2003年起，中国成为全球最大的铁矿石进口国。而铁矿石的供应基本来自澳大利亚、巴西和印度。上船院审慎研判全球矿砂航运市场发展新趋势，依托雄厚的民用船舶设计力量，毅然决然进军VLOC设计领域。
从零开始，从改装船起步。2006年，经过市场竞标，上船院如愿承接了将一艘大型单壳油船改装为23.6万吨VLOC的设计订单，一跃跨入VLOC设计领域。
通过对改装船总体布置、船舶结构和压载系统进行全面详细的可行性分析和优化再设计，上船院助力这艘即将被淘汰的油船脱胎换骨、重获新生，并顺利通过实船营运检验，获得船东的交口称赞。
这一世界首创的改装升级工程，不仅展现了上船院深厚的设计底蕴和综合实力，为该院自主研发设计VLOC建立了信心、奠定了基础，更是为船东创造了可观的经济效益，真可谓是两全其美、合作共赢。
新订单接踵而至
同样在2006年，原中海发展股份有限公司选定上船院为研发设计方，共同论证新造船的船型尺度、服务航线、适配港口等关键参数，最终双方选定23万吨VLOC作为中澳铁矿石运输的主力船型，同时兼顾巴西至中国航线。该批次船舶共计12艘，由我国船企承建，填补了国内船企在大型矿砂船设计建造领域的空白。该型船曾获得上海市人民政府颁发的上海市科技进步奖二等奖。
2007年，巴西铁矿石供应商淡水河谷公司计划订造专门用于中巴航线的40万吨VLOC。上船院矿砂船研发团队接到任务后，对中巴所有大型矿砂码头开展专题调研，全面掌握港口和航道的准确数据。经过严格的科学论证和严谨的多次优化，其设计方案得到了船东和租方的一致认可。次年，另一家中国船企与巴西淡水河谷签订了12艘40万吨VLOC的建造合同。
上船院自主研发的40万吨VLOC优秀船型，是适合中巴航线最大级别船型，被业界亲切地称为CHINAMAX，曾获得上海市人民政府颁发的上海市科技进步奖二等奖，不仅赢得了业界的瞩目和首肯，也让新船东纷纷慕名而来。阿曼航运公司高层专程飞赴上海，热切地与船厂签订4艘建造订单。
该型船第一批次船舶的成功承建，大幅降低了中巴航线铁矿石单位运输成本，让上船院在全球VLOC设计领域的声望与日俱增。
新船型层出不穷
依托丰富的船型谱系和强大的矿砂船设计经验，上船院精益求精，使40万吨VLOC结构更加可靠、装卸更加灵活、营运更加经济，实现了可持续的创新迭代。
23万吨和40万吨VLOC的成功研发和建造，确立了中国全球VLOC设计建造中心的地位。而上船院没有故步自封，依然聚焦船东和市场新需求，乘势而上，加大科技创新力度，先后推出了西澳最大型26.2万吨、兼顾西澳和巴西港口的30万吨VLOC等系列船型，收获订单 16艘，实现了全系列覆盖。
2010年，上船院凭借敏锐的市场嗅觉，主动出击，升级开发了第二代40万吨VLOC，使其载重量增加1000吨，主机日油耗减少18%，二氧化碳日排放量降低20%以上。
优异的船型再次获得了租方淡水河谷的青睐。尽管介于各种外部环境因素，合同迟迟未落地，但上船院始终与租方保持紧密沟通。在敲定合同的5年间，上船院持续进行技术攻关，终于解开了铁矿石液化这一业界难题；同时，潜心研发的B型舱和薄膜舱液化天然气（LNG）燃料预留2种环保创新方案，为船东根据投资成本改装船舶提供了多种选择。
功夫不负有心人。2015年，共30艘第二代40万吨VLOC超级大单终于成功落定，彰显了“中国方案”的科创性、先进性和前瞻性。特别值得一提的是，该型船还被DNV 船级社授予了“CSA—2”（船体极限与疲劳水动力分析）船级符号。这意味着我国首次自主进行了船舶最高等级有限元分析，打破了国外垄断。通过CSA—2计算分析，能够对全船的疲劳强度和极限强度进行细致分析，使VLOC更加安全可靠。上船院矿砂船研发团队有限元小组的4名成员通过不懈努力，用时1年完成所有计算，积累了宝贵的经验。对于后续接单的32.5万吨VLOC，团队仅用了3个月便完成了要求的全部计算内容，为船厂节省了大量的建造等待时间。
2017年，淡水河谷要订造一批用于中巴航线的VLOC，和船东最终选中了上船院作为瓜伊巴港最大型32.5万吨VLOC的研发设计方，该批次船型共有28艘订单。上船院对该系列船设计了气泡减阻系统，同时开展LNG燃料、甲醇燃料改装应用研究，形成方案供船东选择。特别值得一提的是，在其中一艘投入运营前，上船院又特别为其设计了5台转筒帆，每年可减排3400吨二氧化碳当量。
2018年，作为工业和信息化部“智能船舶1.0”研发专项的4艘示范应用船的首制船，全球首艘40万吨智能VLOC“明远”号被评价为“大智慧”，获得了DNV与中国船级社（CCS）的智能船舶附加标志。该船开创了“平台+应用”的设计理念，在网络平台与信息平台的基础上，具备航行辅助决策、船岸一体通信、能效管理、设备运维、矿物液化监控等功能。全新的智能系统能降低船舶控制和管理难度，减少人为误操作，优化航线，控制油耗,使得船舶营运更安全、更经济、更智能。
2023年，上船院又推出了全球首艘针对铝土矿优化的32.5万吨甲醇双燃料动力VLOC（见图），并成功接获订单。该型船兼顾营运实际和环保要求，货舱舱容比传统尺度矿砂船增加40%以上，低波浪增阻线型提升综合性能5%以上，考虑传统航线巴西铁矿石码头特点，也兼顾西非几内亚码头的独特要求，采用甲醇作为替代能源的主燃料。
从23万吨、26万吨、30万吨、32.5万吨至40万吨，上船院自主研发设计的GREEN DOLPHIN VLOC系列已形成从小到大，从常规、绿色到智能的全系列覆盖。其中第一代和第二代40万吨VLOC、第一代32.5万吨VLOC和30万吨VLOC曾入选英国皇家造船师学会年度杰出船型。
总的来说，上船院GREEN DOLPHIN VLOC系列船型具有以下特点：优异的线型设计，合理的船型布置，兼顾快速性、操纵性、适航性、经济性和安全性，采用LNG燃料、甲醇燃料、气泡减阻、转筒帆等多种绿色节能选配方案，不断满足不同船东提升船舶效能、减少碳足迹的不同需求。该系列船型所具有的“绿色、环保、节能、智能、安全”的显著特征，已成为引领全球VLOC创新迭代的风向标，成为广受业界青睐的世界品牌。