“奮斗者”號(hào)載人潛水器

大型郵輪、LNG船、深海和極地裝備是船舶工業(yè)的高端產(chǎn)品，代表了一個(gè)國(guó)家的造船技術(shù)水平和海洋科技水平。

船舶工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)家的海洋戰(zhàn)略、貿(mào)易運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。近年來，隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和智能化技術(shù)的重視，船舶工業(yè)正經(jīng)歷著深刻的變革。中國(guó)作為全球最大的造船國(guó)之一，在國(guó)際船舶工業(yè)中扮演著重要角色。在“雙碳”目標(biāo)與海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的推動(dòng)下，中國(guó)船舶工業(yè)通過政策引導(dǎo)與技術(shù)革新，加速向綠色化、智能化、高端化方向轉(zhuǎn)型。

01

綠色轉(zhuǎn)型：構(gòu)建低碳航運(yùn)新生態(tài)

全球航運(yùn)業(yè)的碳排放問題日益受到關(guān)注，船舶工業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型成為必然趨勢(shì)。國(guó)家《船舶制造業(yè)綠色發(fā)展行動(dòng)綱要（2024—2030年）》明確提出，到2030年基本建成船舶制造業(yè)綠色發(fā)展體系。政策重點(diǎn)支持LNG、氫能、氨能、甲醇等替代燃料技術(shù)研發(fā)，并推動(dòng)碳捕集（CCUS）、空氣潤(rùn)滑技術(shù)、風(fēng)力輔助推進(jìn)、廢熱再利用等減排措施的應(yīng)用。

液化天然氣（LNG）作為一種清潔的替代燃料，具有較高的能量密度和較低的污染物排放。近年來，LNG動(dòng)力船舶的市場(chǎng)份額逐漸擴(kuò)大。山東對(duì)京杭運(yùn)河新能源船舶實(shí)施免費(fèi)過閘政策，直接拉動(dòng)新能源船舶訂單增長(zhǎng)。2025年，濟(jì)寧新能源船舶訂單量已達(dá)100艘，顯示出LNG動(dòng)力船舶在內(nèi)河航運(yùn)中的巨大潛力。

氫能被譽(yù)為未來能源的終極解決方案之一。氫燃料電池通過氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)生電能，唯一的排放物是水，實(shí)現(xiàn)了真正的零排放。然而，氫能的廣泛應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)尚未完全成熟，燃料電池的成本較高。目前，氫燃料電池在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用還處于示范階段，但隨著技術(shù)的不斷突破和成本的降低，其未來的發(fā)展前景十分廣闊。全球最大700標(biāo)箱純電池動(dòng)力集裝箱船續(xù)航已達(dá)380公里，實(shí)現(xiàn)了全程零排放。

氫能被譽(yù)為未來能源的終極解決方案之一。

氨能作為一種潛在的零碳燃料，近年來也受到廣泛關(guān)注。氨在燃燒過程中不產(chǎn)生二氧化碳，且具有較高的能量密度。此外，氨可以通過可再生能源電解水制氫后再合成，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到使用的全生命周期零碳排放。然而，氨的毒性較強(qiáng)，對(duì)儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)陌踩砸髽O高，且氨發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率和穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步提高。

甲醇是一種相對(duì)容易儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)囊后w燃料，其燃燒產(chǎn)生的污染物較少，且可以通過可再生能源合成綠色甲醇，實(shí)現(xiàn)碳中和。甲醇動(dòng)力船舶的技術(shù)發(fā)展較為迅速，相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和燃料供應(yīng)系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的突破。但甲醇的能量密度較低，船舶的續(xù)航里程可能會(huì)受到一定影響。

碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是應(yīng)對(duì)氣候變化的重要手段之一。在船舶領(lǐng)域，CCUS技術(shù)可以捕獲船舶尾氣中的二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)品或燃料，實(shí)現(xiàn)資源化利用。中國(guó)自主研發(fā)的船用CCUS系統(tǒng)二氧化碳捕集效率達(dá)95%，成本較陸上系統(tǒng)降低40%。

船體空氣潤(rùn)滑技術(shù)是一種通過在船底形成氣泡層來減少船體與水的摩擦阻力的技術(shù)。這種技術(shù)可以顯著降低船舶的能耗，提高燃油效率?？諝鉂?rùn)滑技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式有多種，如通過空氣注入系統(tǒng)將空氣引入船底，形成一層氣泡膜。然而，空氣潤(rùn)滑技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制較為復(fù)雜，需要考慮氣泡的分布、氣泡層的穩(wěn)定性以及對(duì)船舶航行性能的影響等因素。

風(fēng)力輔助推進(jìn)技術(shù)利用自然風(fēng)能來提高船舶的推進(jìn)效率。旋翼帆是一種常見的風(fēng)力輔助推進(jìn)裝置，它通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的馬格努斯效應(yīng)來產(chǎn)生推力，幫助船舶減少對(duì)傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)的依賴。此外，還有硬翼帆、風(fēng)箏帆等其他形式的風(fēng)力輔助推進(jìn)裝置。這些技術(shù)不僅可以降低船舶的能耗和碳排放，還能提高船舶的航行性能。然而，風(fēng)力輔助推進(jìn)技術(shù)的效果受到風(fēng)速和風(fēng)向的影響較大，需要與船舶的其他推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化集成，以確保船舶在不同海況下的穩(wěn)定航行。

廢熱再利用系統(tǒng)將船舶運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化為可用的能源，如通過熱交換器將廢熱用于加熱燃油、產(chǎn)生蒸汽或發(fā)電等。這種技術(shù)可以提高船舶的能源利用效率，減少能源浪費(fèi)。廢熱再利用系統(tǒng)的應(yīng)用需要對(duì)船舶的動(dòng)力系統(tǒng)和熱管理進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行和可靠性。

02

智能化升級(jí)：搶占未來航運(yùn)制高點(diǎn)

智能化是未來船舶工業(yè)的重要發(fā)展方向?！吨悄芎竭\(yùn)發(fā)展指導(dǎo)意見》和《智能船舶標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》為智能船舶發(fā)展提供了頂層設(shè)計(jì)。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，船舶的智能自主航行系統(tǒng)正在不斷升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人操控船舶奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜合船橋系統(tǒng)是船舶的“大腦”，它集成了船舶的導(dǎo)航、通信、控制等多種功能，能夠?qū)崟r(shí)獲取船舶周圍的環(huán)境信息和自身的運(yùn)行狀態(tài)信息。通過先進(jìn)的傳感器技術(shù)，如雷達(dá)、聲吶、攝像頭等，綜合船橋系統(tǒng)可以對(duì)船舶周圍的障礙物、其他船舶的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行精確感知。同時(shí)，利用5G通信技術(shù)和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，船舶可以實(shí)現(xiàn)與岸基的高速數(shù)據(jù)傳輸和高精度定位，為船舶的自主航行提供可靠的支持。

數(shù)字孿生技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

數(shù)字孿生技術(shù)通過在虛擬空間中構(gòu)建與物理實(shí)體相對(duì)應(yīng)的數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)體的實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和優(yōu)化。上海外高橋造船有限公司利用數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了船舶設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的全生命周期管理。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船舶的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少停機(jī)時(shí)間和維修成本。

自主避碰技術(shù)是智能自主航行系統(tǒng)的核心功能之一。通過先進(jìn)的感知技術(shù)和智能算法，船舶可以自動(dòng)識(shí)別和評(píng)估碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的避碰措施。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到前方有障礙物或與其他船舶存在潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)整船舶的航向、航速或進(jìn)行緊急制動(dòng)，確保船舶的安全航行。自主避碰技術(shù)的應(yīng)用不僅可以減少人為因素導(dǎo)致的碰撞事故，還能提高船舶的航行效率。

船舶遠(yuǎn)程操控技術(shù)使船舶的操作人員可以在遠(yuǎn)離船舶的地方對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過5G通信網(wǎng)絡(luò)，操作人員可以實(shí)時(shí)獲取船舶的運(yùn)行數(shù)據(jù)和視頻圖像，對(duì)船舶的航行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和操作。如在惡劣天氣條件下或在危險(xiǎn)區(qū)域航行時(shí)，該技術(shù)可使操作人員在安全的環(huán)境中對(duì)船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，降低人員風(fēng)險(xiǎn)。

航線智能優(yōu)化技術(shù)可以根據(jù)船舶的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和海洋環(huán)境信息，自動(dòng)優(yōu)化船舶的航線。通過考慮風(fēng)速、海浪、洋流等因素，系統(tǒng)可以為船舶規(guī)劃出最節(jié)能、最高效的航線，提高船舶的燃油效率和航行速度。航線智能優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以降低船舶的運(yùn)營(yíng)成本，還能減少船舶碳排放。

03

高端裝備突破：打造“國(guó)之重器”

大型郵輪、LNG船、深海和極地裝備是船舶工業(yè)的高端產(chǎn)品，代表了一個(gè)國(guó)家的造船技術(shù)水平和海洋科技水平。

國(guó)產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達(dá)·魔都號(hào)”的交付，標(biāo)志著中國(guó)在大型郵輪建造領(lǐng)域取得了重大突破，也意味著中國(guó)集齊造船業(yè)“三顆明珠”（航母、LNG船、郵輪）。上海浦東外高橋地區(qū)規(guī)劃到2025年建成世界級(jí)郵輪制造總裝基地，推動(dòng)郵輪內(nèi)裝、動(dòng)力系統(tǒng)等核心配套本土化率超80%。

國(guó)產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達(dá)·魔都號(hào)”

大連造船手持LNG運(yùn)輸船訂單達(dá)15艘，貨艙圍護(hù)系統(tǒng)精度控制在毫米級(jí)，打破歐洲技術(shù)壟斷。通過自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，中國(guó)在LNG船建造領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，特別是在貨艙圍護(hù)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。深海裝備是探索海洋資源和科學(xué)研究的重要工具。

“奮斗者”號(hào)載人潛水器下潛深度超7000米，鈦合金球殼圓度誤差小于0.1%；“雪龍2號(hào)”雙向破冰船實(shí)現(xiàn)南極冬季科考，激光破冰技術(shù)能耗僅為機(jī)械破冰的30%，顯示出中國(guó)在深海裝備領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力。通過自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，中國(guó)在深海和極地裝備領(lǐng)域取得多項(xiàng)重要突破，提升了中國(guó)在全球深海和極地裝備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

04

區(qū)域協(xié)同與產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)

中國(guó)船舶工業(yè)通過深化區(qū)域協(xié)同和構(gòu)建強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)集群，實(shí)現(xiàn)了整體競(jìng)爭(zhēng)力的顯著提升。這一戰(zhàn)略不僅在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海及珠三角等核心區(qū)域催生了各具特色、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的船舶產(chǎn)業(yè)基地，更通過整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源、大力推動(dòng)自主技術(shù)創(chuàng)新以及完善公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)等關(guān)鍵舉措，系統(tǒng)性地增強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與活力，推動(dòng)中國(guó)船舶工業(yè)向更高質(zhì)量、更強(qiáng)創(chuàng)新力的方向邁進(jìn)。

在長(zhǎng)三角地區(qū)，以上海為核心，江蘇、浙江為兩翼，形成了涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、高端制造、配套服務(wù)等全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)集群。上海擁有強(qiáng)大的科研實(shí)力和金融資源，是中國(guó)船舶工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新中心和高端船舶制造基地，外高橋造船有限公司、江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司等企業(yè)在此集聚。江蘇和浙江則在船舶配套、內(nèi)河航運(yùn)裝備制造等領(lǐng)域各具特色。三地通過加強(qiáng)合作，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，推動(dòng)了長(zhǎng)三角地區(qū)船舶工業(yè)的整體發(fā)展。

在環(huán)渤海地區(qū)，以大連、天津、青島等城市為核心，形成了以大型船舶制造、海洋工程裝備制造為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)集群。大連是中國(guó)重要的造船基地之一，擁有大連造船廠等大型企業(yè)，在大型油輪、LNG船、集裝箱船等建造領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先，其手持LNG運(yùn)輸船訂單量可觀，貨艙圍護(hù)系統(tǒng)精度控制在毫米級(jí)，打破了歐洲的技術(shù)壟斷。天津則在海洋工程裝備制造領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，中海油天津分公司等企業(yè)在海上鉆井平臺(tái)、FPSO（浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置）等裝備的研發(fā)制造上成果顯著。青島憑借其優(yōu)越的地理位置和雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)，在船舶制造和海洋工程裝備配套方面發(fā)展迅速。環(huán)渤海地區(qū)通過加強(qiáng)區(qū)域合作，整合資源，提升了整個(gè)區(qū)域在船舶工業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

在珠三角地區(qū)，以廣州、深圳、珠海等城市為核心，形成了以中小型船舶制造、海洋工程裝備制造、船舶配套等為主的產(chǎn)業(yè)集群。廣州是中國(guó)南方重要的船舶制造基地，廣船國(guó)際有限公司等企業(yè)在中小型船舶制造、豪華客滾船等領(lǐng)域具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。深圳則在海洋工程裝備制造、船舶電子設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)展迅速，如中集集團(tuán)在海洋工程裝備制造領(lǐng)域技術(shù)先進(jìn)，其研發(fā)的深海鉆井平臺(tái)等裝備在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)具有較高知名度。珠海在游艇制造、海洋工程裝備制造等領(lǐng)域也具有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。珠三角地區(qū)通過加強(qiáng)區(qū)域協(xié)同，推動(dòng)了船舶工業(yè)的多元化發(fā)展，提升了區(qū)域產(chǎn)業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。

通過加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力。在大型郵輪制造領(lǐng)域，上海外高橋地區(qū)通過整合郵輪內(nèi)裝、動(dòng)力系統(tǒng)等核心配套本土化資源，推動(dòng)了郵輪制造產(chǎn)業(yè)鏈的完善。在LNG船制造領(lǐng)域，大連造船通過與國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)合作，提升了貨艙圍護(hù)系統(tǒng)等關(guān)鍵配套的本土化率，降低了建造成本。

技術(shù)創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的核心動(dòng)力。中國(guó)船舶工業(yè)通過加強(qiáng)科研投入、建設(shè)創(chuàng)新平臺(tái)、開展產(chǎn)學(xué)研合作等舉措，推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新。上海建立多個(gè)船舶工業(yè)科研機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新平臺(tái)，如中國(guó)船舶科學(xué)研究中心等，在智能船舶、綠色船舶等領(lǐng)域開展大量前沿性研究，取得了多項(xiàng)重要成果。大連造船在LNG船貨艙圍護(hù)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。

公共服務(wù)平臺(tái)是產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的重要支撐。中國(guó)船舶工業(yè)通過加強(qiáng)公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，為企業(yè)提供了技術(shù)研發(fā)、檢測(cè)認(rèn)證、人才培養(yǎng)等全方位服務(wù)。上海建立船舶工業(yè)公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，為企業(yè)提供技術(shù)研發(fā)、檢測(cè)認(rèn)證等服務(wù)；還建立船舶工業(yè)人才培養(yǎng)基地，為企業(yè)培養(yǎng)了大量高素質(zhì)人才。

05

政策支持：引導(dǎo)和助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

政策支持是中國(guó)船舶工業(yè)區(qū)域協(xié)同與產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)的重要保障。國(guó)家和地方政府通過制定產(chǎn)業(yè)政策、財(cái)政政策、稅收政策等，引導(dǎo)船舶工業(yè)發(fā)展，助力產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)。

國(guó)家和地方政府制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策，引導(dǎo)船舶工業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。《船舶工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2006—2015年）》明確了船舶工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，引導(dǎo)船舶工業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

財(cái)政政策也是支持船舶工業(yè)發(fā)展的重要手段。國(guó)家和地方政府通過設(shè)立專項(xiàng)資金、產(chǎn)業(yè)基金等方式，支持船舶工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和集群建設(shè)。國(guó)家設(shè)立了船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)專項(xiàng)資金，支持船舶工業(yè)高端裝備制造、綠色船舶技術(shù)研發(fā)等項(xiàng)目。

此外，國(guó)家和地方政府還通過稅收優(yōu)惠、稅收減免等方式，支持船舶工業(yè)企業(yè)發(fā)展。國(guó)家對(duì)船舶制造企業(yè)給予稅收優(yōu)惠，支持企業(yè)加大研發(fā)投入；對(duì)船舶配套企業(yè)給予稅收減免，降低企業(yè)成本。

中國(guó)船舶工業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中面臨著諸多挑戰(zhàn)，但同時(shí)也迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。通過積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)博弈、加大核心技術(shù)研發(fā)投入、平衡合資合作與自主可控關(guān)系，以及加強(qiáng)政策引領(lǐng)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，中國(guó)船舶工業(yè)有望在國(guó)際舞臺(tái)上贏得更多話語(yǔ)權(quán)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。未來，中國(guó)船舶工業(yè)應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力建設(shè)，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)人才隊(duì)伍，為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)和制造強(qiáng)國(guó)做出更大貢獻(xiàn)。（作者單位：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心）

（文章來源：《創(chuàng)意世界》2025年7月號(hào)）

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編校：苑寶平，審讀：郭麗

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