山东省龙口市海洋与渔业监督检查大队 山东龙口 265700
摘要：渔船作为重要的捕捞装备之一，对渔业的发展起到关键作用，对促进中国海洋渔业可持续发展和加快现代渔业建设具有重要意义。目前，中国渔船以木质渔船为主，船体材质更新缓慢，新型渔船材料难以普及，现有渔船能耗高、效率低，严重影响经济效益。其主要原因之一就是中国在渔船材料综合性能方面的对比研究较少，导致对新材料的认识不足，渔民对新型材质渔船不信任。本研究中对多种渔船船体材料的综合性能进行了对比分析，尤其是针对目前中国渔船的现状，对渔船船体材料的发展趋势进行了展望，旨在为中国船东和渔船建造企业进行渔船材质选择提供参考依据。
关键词：渔船材料；应用现状；性能对比；发展趋势
1 渔船船体材料国内外应用现状
1.1 渔业发达国家渔船
世界各国之间在渔船发展水平方面参差不齐甚至差距很大，在渔业发达国家使用新材料、新工艺建造渔船的技术已经相当成熟。以日本为例，日本是世界上渔业比较发达的国家之一，其渔业管理规范化程度很高，渔业捕捞装备代表着世界先进渔业装备的发展方向。目前，日本玻璃钢渔船的数量占比超过 97%，基本取代了传统的木质渔船。另外，日本及欧洲国家从 20 世纪 50 年代开始研发全铝渔船，到目前为止，日本的铝合金渔船数量达 3000 余艘，是世界上铝合金渔船数量最多的国家。欧洲铝合金船的数量虽然不多，但许多造船厂对建造铝合金船抱有很大希望，法国和挪威用铝合金建造的船多以观光船和快艇等游览船为主，今后在建造渔船方面将有更大的发展。随着世界各国近海渔业资源的逐年减少，使得渔船作业海区离基地港越来越远，渔业发达国家都特别重视发展大型或特大型渔船，如挪威、荷兰、西班牙等国家在大型远洋渔船的设计建造方面已遥遥领先，节能型渔船、渔具材料应用齐全，低温钢、耐腐蚀钢、高止裂韧性钢应用成熟。
1.2中国渔船
截至 2016 年末，中国渔船总量为 94.62 万艘，是典型的渔业大国。其中，木质渔船数量占比高达 84%，钢质和钢丝网水泥渔船数量共占14%，玻璃钢渔船数量仅占 2%。渔民选择使用木质渔船主要是考虑到木质渔船造价较低且主要依靠经验建造，但目前正在运营的木质渔船出现能耗高、船体老旧及阻力不可控的现象，严重影响经济效益。因此，中国政府相继出台了 “渔船标准化”和 “海洋渔业绿色发展”等相关文件来促进渔船的改造升级。为了实现渔业强国的渔业现代化进程，国内一些造船企业在参考国外相关技术和规范的基础上逐渐使用玻璃钢和聚乙烯材料建造中小型渔船。虽然经过 40 多年发展，中国玻璃钢渔船保有量却仅有2 万余艘，而用聚乙烯建造渔船更是刚刚起步。国内有关渔船研究设计与建造基础较薄弱，对材质的综合性能认识不足，只有为数不多的企业应用新型材料建造渔船，未形成批量生产规模，产品质量也不稳定，严重制约了新型渔船材料的发展。中国大型远洋渔船标准化体系建立相对滞后，规范化程度不高，大部分远洋渔船由国内近海钢质渔船及非渔用船舶改造而成。渔船老旧，船型与材料不匹配，船体腐蚀严重，存在极大的安全隐患。近年来，中国政府对新建远洋渔船给予了较大的政策支持，多艘自主设计、多种型号钢材建造的大型远洋渔船相继下水，淘汰了部分老旧渔船。但中国远洋渔船数量多、规模大，完全更新换代还需一个较长周期，短期内渔船老旧问题仍然突出。总体来说，中国渔船在更新改造、新材料研发利用、船型与材料的匹配等方面与渔业发达国家相比尚且存在一定的距离，捕捞能力弱、事故率高、经济效益低，严重阻碍了中国渔业的发展。
2渔船常用船体材料综合性能分析
2.1铝合金
近年来，由于能源短缺的加剧以及全球环保运动的日益高涨，舰船的轻量化及合金材料再生利用的要求，使铝合金在实际应用中得到进一步的发展。铝合金由于具有密度小、比强度大以及无磁性、高导电性和导热性等特点，目前铝合金已经大量用于中小型客船、游艇、快艇、高速导弹艇、巡逻艇、驱护舰（例如部分军舰的上层建筑）等舰船上。
2.2钛合金
钛化学活泼性很高，易与氧、氢、氮、碳等元素形成稳定化合物。钛具有耐热性。钛可与氧或氮形成化学稳定性很高的氧化物或氮化物保护膜，因此钛在低温或高温气体中具有极高的抗腐蚀性能。钛在淡水或海水中也具有极高的抗腐蚀性能，钛在海水中的抗腐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金的抗腐蚀性能好。工业纯钛具有极高的冷加工硬化效应。金属钛作为工程材料仅有 50 多年的历史，但因为其具有无与伦比的特殊性能迅速在各行各业得到了应用。钛合金之所以被称为“海洋金属”，是因为其具有舰船材料所要求的耐蚀性、耐久性、牢固性、可靠性、稳定性及各种特殊性能。国外早在 20 世纪 50 年代就开展了钛合金的应用研究，上世纪 70 年代以后，钛合金广泛应用于潜艇和深潜器的耐压壳体。
2.3复合材料
上世纪 40 年代中期，美国海军首次将复合材料用于船舶建造，从此掀起了船舶建造新的篇章，全世界各国相继开始研制各种各样的复合材料船舶。复合材料在快艇、游艇、赛艇以及诸如拖网渔船等小型商业渔船上的使用逐渐得到了普遍认可。复合材料作为新型功能结构材料，具有重量轻、比强度和比刚度高、阻尼性能好、耐疲劳、耐蠕变性能、耐化学腐蚀、耐磨性能好、热膨胀系数低、以及 X 射线透过性好等特点，备受造船界的重视，尤其是在制造高质量的船体结构方面有着巨大的优势。随着社会发展，无论是用于军事，还是救援、执法方面的船只，都对船速提出了新的要求，特别是在武装攻击中，必须降低船艇的重量，以便在相同动力获得更高的有效载荷，并节约燃料、降低成本，在提高航速的同时，也提高了船只的机动灵活性。近年来，先进复合材料和轻量化结构技术已发展成为减轻船体重量的关键技术。
3 渔船船体材料的发展趋势
3.1 节能型材料
随着人们对能源危机和环境保护意识的增强，对渔船节能减排的要求越来越高。通过使用质量轻、易加工、无污染的材料建造渔船，船体线型按照流体力学原理设计建造，减轻空船重量、降低航行阻力；同时全面降低渔船能耗，提高捕鱼效率和经济效益，符合可持续发展的理念。目前，玻璃钢复合材料、高密度聚乙烯材料、铝合金材料在建造渔船上是首要的选择。未来随着新材料、新工艺的不断成熟，质量更轻的复合材料，如碳纤维复合材料将在小型渔船中有更广泛的应用。
3.2 高强型材料
随着世界各国近海渔业资源的日益紧缩，获取远洋渔业资源的竞争愈发激烈，远洋渔船逐步向大型化、多功能发展，渔船长期远海作业，需要应对各种恶劣的气象环境，对渔船船体强度有很高的要求。目前，大型渔船使用钢材建造，在强度上满足了要求，但钢材密度相对较大，节能和耐腐蚀效果较差。未来，密度低强度高的合金材料将是大型船舶建造材料应用的主流方向，如主要应用于航空航天领域大型结构物建造材料的镁合金、钛合金等，密度只有钢材的 30%～60%，而强度、耐腐蚀性却超过钢材，这些高强型材料用于船体建造能减轻船舶重量、增加载重量、提高经济效益，随着工艺技术的不断成熟和探明储量的逐渐增加，镁合金、钛合金的制造成本可能会大大降低，将其应用到造船行业，是高强型渔船材料的发展方向。
结束语
今后将充分挖掘不同渔船材料的特点，利用聚乙烯密度比水小、耐腐蚀、塑性好，玻璃钢比强度高、可塑性好、表面光滑，钢材强度高、水密性好，铝合金耐腐蚀、比强度高等优点，筛选出适合不同船型渔船使用的材料。建议在沿岸小型渔船方面积极发展聚乙烯渔船，在近海中型渔船方面积极发展玻璃钢渔船，在远洋大型渔船方面积极发展全钢质船体、铝合金上建渔船。大力研发新型渔船船体材料，积极开发材料一体化成型工艺，准确建立材料耐久性评价及寿命预测体系，实现质轻高强、高隔音、高阻燃、耐腐蚀渔船的建造和应用，大幅提升中国渔船核心竞争力。
参考文献：
［1］ 农业农村部渔业渔政管理局．2017 年全国渔业经济统计公报［N］．中国渔业报，2018－09－24（A02）．
［2］ 北京博研智尚信息咨询有限公司．2017－2025 年中国玻璃钢渔船市场调研与发展趋势预测报告［Ｒ］．中国市场调研在线，