“奮斗者”號載人潛水器

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，代表了一個國家的造船技術水平和海洋科技水平。

船舶工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對國家的海洋戰(zhàn)略、貿(mào)易運輸和經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。近年來，隨著全球?qū)Νh(huán)境保護和智能化技術的重視，船舶工業(yè)正經(jīng)歷著深刻的變革。中國作為全球最大的造船國之一，在國際船舶工業(yè)中扮演著重要角色。在“雙碳”目標與海洋強國戰(zhàn)略的推動下，中國船舶工業(yè)通過政策引導與技術革新，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)建低碳航運新生態(tài)

全球航運業(yè)的碳排放問題日益受到關注，船舶工業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型成為必然趨勢。國家《船舶制造業(yè)綠色發(fā)展行動綱要（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。政策重點支持LNG、氫能、氨能、甲醇等替代燃料技術研發(fā)，并推動碳捕集（CCUS）、空氣潤滑技術、風力輔助推進、廢熱再利用等減排措施的應用。

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動力船舶的市場份額逐漸擴大。山東對京杭運河新能源船舶實施免費過閘政策，直接拉動新能源船舶訂單增長。2025年，濟寧新能源船舶訂單量已達100艘，顯示出LNG動力船舶在內(nèi)河航運中的巨大潛力。

氫能被譽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反應直接產(chǎn)生電能，唯一的排放物是水，實現(xiàn)了真正的零排放。然而，氫能的廣泛應用仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如氫氣的儲存和運輸技術尚未完全成熟，燃料電池的成本較高。目前，氫燃料電池在船舶領域的應用還處于示范階段，但隨著技術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標箱純電池動力集裝箱船續(xù)航已達380公里，實現(xiàn)了全程零排放。

氫能被譽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，對儲存和運輸?shù)陌踩砸髽O高，且氨發(fā)動機的燃燒效率和穩(wěn)定性仍需進一步提高。

甲醇是一種相對容易儲存和運輸?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，實現(xiàn)碳中和。甲醇動力船舶的技術發(fā)展較為迅速，相關的發(fā)動機技術和燃料供應系統(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)航里程可能會受到一定影響。

碳捕集、利用與封存（CCUS）技術是應對氣候變化的重要手段之一。在船舶領域，CCUS技術可以捕獲船舶尾氣中的二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為有價值的化學品或燃料，實現(xiàn)資源化利用。中國自主研發(fā)的船用CCUS系統(tǒng)二氧化碳捕集效率達95%，成本較陸上系統(tǒng)降低40%。

船體空氣潤滑技術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。這種技術可以顯著降低船舶的能耗，提高燃油效率。空氣潤滑技術的實現(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，空氣潤滑技術的系統(tǒng)設計和控制較為復雜，需要考慮氣泡的分布、氣泡層的穩(wěn)定性以及對船舶航行性能的影響等因素。

風力輔助推進技術利用自然風能來提高船舶的推進效率。旋翼帆是一種常見的風力輔助推進裝置，它通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的馬格努斯效應來產(chǎn)生推力，幫助船舶減少對傳統(tǒng)推進系統(tǒng)的依賴。此外，還有硬翼帆、風箏帆等其他形式的風力輔助推進裝置。這些技術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，風力輔助推進技術的效果受到風速和風向的影響較大，需要與船舶的其他推進系統(tǒng)進行優(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。這種技術可以提高船舶的能源利用效率，減少能源浪費。廢熱再利用系統(tǒng)的應用需要對船舶的動力系統(tǒng)和熱管理進行優(yōu)化設計，以確保系統(tǒng)的高效運行和可靠性。

02

智能化升級：搶占未來航運制高點

智能化是未來船舶工業(yè)的重要發(fā)展方向。《智能航運發(fā)展指導意見》和《智能船舶標準體系建設指南》為智能船舶發(fā)展提供了頂層設計。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術的快速發(fā)展，船舶的智能自主航行系統(tǒng)正在不斷升級，為實現(xiàn)無人操控船舶奠定了堅實的基礎。

綜合船橋系統(tǒng)是船舶的“大腦”，它集成了船舶的導航、通信、控制等多種功能，能夠?qū)崟r獲取船舶周圍的環(huán)境信息和自身的運行狀態(tài)信息。通過先進的傳感器技術，如雷達、聲吶、攝像頭等，綜合船橋系統(tǒng)可以對船舶周圍的障礙物、其他船舶的位置和運動狀態(tài)進行精確感知。同時，利用5G通信技術和北斗導航系統(tǒng)，船舶可以實現(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)字孿生技術在各個領域得到廣泛應用。

數(shù)字孿生技術通過在虛擬空間中構(gòu)建與物理實體相對應的數(shù)字模型，實現(xiàn)對物理實體的實時監(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，實現(xiàn)了船舶設計、建造、運營和維護的全生命周期管理。通過實時監(jiān)測船舶的運行狀態(tài)，預測性維護系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，減少停機時間和維修成本。

自主避碰技術是智能自主航行系統(tǒng)的核心功能之一。通過先進的感知技術和智能算法，船舶可以自動識別和評估碰撞風險，并采取相應的避碰措施。當系統(tǒng)檢測到前方有障礙物或與其他船舶存在潛在碰撞風險時，可以自動調(diào)整船舶的航向、航速或進行緊急制動，確保船舶的安全航行。自主避碰技術的應用不僅可以減少人為因素導致的碰撞事故，還能提高船舶的航行效率。

船舶遠程操控技術使船舶的操作人員可以在遠離船舶的地方對其進行遠程控制。通過5G通信網(wǎng)絡，操作人員可以實時獲取船舶的運行數(shù)據(jù)和視頻圖像，對船舶的航行狀態(tài)進行監(jiān)控和操作。如在惡劣天氣條件下或在危險區(qū)域航行時，該技術可使操作人員在安全的環(huán)境中對船舶進行遠程操控，降低人員風險。

航線智能優(yōu)化技術可以根據(jù)船舶的實時運行數(shù)據(jù)和海洋環(huán)境信息，自動優(yōu)化船舶的航線。通過考慮風速、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)化技術的應用不僅可以降低船舶的運營成本，還能減少船舶碳排放。

03

高端裝備突破：打造“國之重器”

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，代表了一個國家的造船技術水平和海洋科技水平。

國產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達·魔都號”的交付，標志著中國在大型郵輪建造領域取得了重大突破，也意味著中國集齊造船業(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年建成世界級郵輪制造總裝基地，推動郵輪內(nèi)裝、動力系統(tǒng)等核心配套本土化率超80%。

國產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達·魔都號”

大連造船手持LNG運輸船訂單達15艘，貨艙圍護系統(tǒng)精度控制在毫米級，打破歐洲技術壟斷。通過自主研發(fā)和技術創(chuàng)新，中國在LNG船建造領域取得顯著進展，特別是在貨艙圍護系統(tǒng)等關鍵技術上實現(xiàn)了突破。深海裝備是探索海洋資源和科學研究的重要工具。

“奮斗者”號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”雙向破冰船實現(xiàn)南極冬季科考，激光破冰技術能耗僅為機械破冰的30%，顯示出中國在深海裝備領域的強大技術實力。通過自主研發(fā)和技術創(chuàng)新，中國在深海和極地裝備領域取得多項重要突破，提升了中國在全球深海和極地裝備市場的競爭力。

04

區(qū)域協(xié)同與產(chǎn)業(yè)集群建設

中國船舶工業(yè)通過深化區(qū)域協(xié)同和構(gòu)建強大的產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)了整體競爭力的顯著提升。這一戰(zhàn)略不僅在長三角、環(huán)渤海及珠三角等核心區(qū)域催生了各具特色、優(yōu)勢互補的船舶產(chǎn)業(yè)基地，更通過整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源、大力推動自主技術創(chuàng)新以及完善公共服務平臺建設等關鍵舉措，系統(tǒng)性地增強了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎與活力，推動中國船舶工業(yè)向更高質(zhì)量、更強創(chuàng)新力的方向邁進。

在長三角地區(qū)，以上海為核心，江蘇、浙江為兩翼，形成了涵蓋研發(fā)設計、高端制造、配套服務等全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)業(yè)集群。上海擁有強大的科研實力和金融資源，是中國船舶工業(yè)的技術創(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）有限責任公司等企業(yè)在此集聚。江蘇和浙江則在船舶配套、內(nèi)河航運裝備制造等領域各具特色。三地通過加強合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補，推動了長三角地區(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的產(chǎn)業(yè)集群。大連是中國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、集裝箱船等建造領域技術領先，其手持LNG運輸船訂單量可觀，貨艙圍護系統(tǒng)精度控制在毫米級，打破了歐洲的技術壟斷。天津則在海洋工程裝備制造領域具有優(yōu)勢，中海油天津分公司等企業(yè)在海上鉆井平臺、FPSO（浮式生產(chǎn)儲卸油裝置）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，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)通過加強區(qū)域合作，整合資源，提升了整個區(qū)域在船舶工業(yè)領域的競爭力。

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。廣州是中國南方重要的船舶制造基地，廣船國際有限公司等企業(yè)在中小型船舶制造、豪華客滾船等領域具有較強競爭力。深圳則在海洋工程裝備制造、船舶電子設備等領域發(fā)展迅速，如中集集團在海洋工程裝備制造領域技術先進，其研發(fā)的深海鉆井平臺等裝備在國內(nèi)外市場具有較高知名度。珠海在游艇制造、海洋工程裝備制造等領域也具有一定的產(chǎn)業(yè)基礎。珠三角地區(qū)通過加強區(qū)域協(xié)同，推動了船舶工業(yè)的多元化發(fā)展，提升了區(qū)域產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。

通過加強產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作，實現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補，提升整個產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。在大型郵輪制造領域，上海外高橋地區(qū)通過整合郵輪內(nèi)裝、動力系統(tǒng)等核心配套本土化資源，推動了郵輪制造產(chǎn)業(yè)鏈的完善。在LNG船制造領域，大連造船通過與國內(nèi)相關企業(yè)合作，提升了貨艙圍護系統(tǒng)等關鍵配套的本土化率，降低了建造成本。

技術創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的核心動力。中國船舶工業(yè)通過加強科研投入、建設創(chuàng)新平臺、開展產(chǎn)學研合作等舉措，推動了技術創(chuàng)新。上海建立多個船舶工業(yè)科研機構(gòu)和創(chuàng)新平臺，如中國船舶科學研究中心等，在智能船舶、綠色船舶等領域開展大量前沿性研究，取得了多項重要成果。大連造船在LNG船貨艙圍護系統(tǒng)等關鍵技術上實現(xiàn)了突破，打破了國外技術壟斷。

公共服務平臺是產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的重要支撐。中國船舶工業(yè)通過加強公共服務平臺建設，為企業(yè)提供了技術研發(fā)、檢測認證、人才培養(yǎng)等全方位服務。上海建立船舶工業(yè)公共技術服務平臺，為企業(yè)提供技術研發(fā)、檢測認證等服務；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：引導和助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展

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

國家和地方政府制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策，引導船舶工業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。《船舶工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2006—2015年）》明確了船舶工業(yè)的發(fā)展目標和重點任務，引導船舶工業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。

財政政策也是支持船舶工業(yè)發(fā)展的重要手段。國家和地方政府通過設立專項資金、產(chǎn)業(yè)基金等方式，支持船舶工業(yè)技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和集群建設。國家設立了船舶工業(yè)轉(zhuǎn)型升級專項資金，支持船舶工業(yè)高端裝備制造、綠色船舶技術研發(fā)等項目。

此外，國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。國家對船舶制造企業(yè)給予稅收優(yōu)惠，支持企業(yè)加大研發(fā)投入；對船舶配套企業(yè)給予稅收減免，降低企業(yè)成本。

中國船舶工業(yè)在國際競爭中面臨著諸多挑戰(zhàn)，但同時也迎來了前所未有的發(fā)展機遇。通過積極參與國際標準博弈、加大核心技術研發(fā)投入、平衡合資合作與自主可控關系，以及加強政策引領與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，中國船舶工業(yè)有望在國際舞臺上贏得更多話語權(quán)，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。未來，中國船舶工業(yè)應繼續(xù)加強自主創(chuàng)新能力建設，提升核心競爭力，推動產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)人才隊伍，為建設海洋強國和制造強國做出更大貢獻。（作者單位：國家知識產(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）

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編校：苑寶平，審讀：郭麗

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