以技术创新引领我国船舶工业新发展

中国船舶工业综合技术经济研究院 桂傲然

船舶工业面临的问题需通过技术创新解决，船舶工业的长远发展又为技术创新提供了导向。

当前，新一轮科技革命和产业变革正在加速重构世界船舶工业竞争格局，重塑世界船舶工业分工体系，全球科技创新进入空前密集活跃期，深刻影响着我国船舶工业的国际竞争地位。同时，面对国际贸易保护主义抬头、地缘政治风险上升和技术封锁愈演愈烈的复杂严峻形势，在我国构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局的过程中，加速开展技术创新，攻克关键核心技术瓶颈、提升自主创新能力已经成为我国船舶工业转型升级和高质量发展的必由之路。

技术创新所取得新突破

近年来，我国船舶工业持续开展技术创新，应对船舶安全、环保、节能、舒适等性能要求的不断提高，在大型化、绿色化、智能化的技术发展方向不断提高产品优化设计、开发创新与制造水平，船海领域产品取得显著成就。

1、关键共性技术不断取得突破

船型智能化、绿色化、大型化共性技术不断发展，深水/超深水海工装备、动力装备及机电装备相关水动力、结构力学和材料应用技术取得突破，自主工业软件通过引进、吸取和创新发展，提升了船舶线型与综合性能快速优化设计的综合能力，推进、操作、减振、降噪与结构设计计算等关键共性技术水平得到提升，缩短了与世界一流水平的差距。

2、船海产品关键技术水平显著提升

主流船型方面，已经具备了全系列船型研发设计建造能力，以节能、安全、环保为重点，形成了一批标准化、系列化品牌船型，并交付了“大智”号散货船、“明远”号VLOC、“明卓”号VLOC、“凯征”轮VLCC等一批智能船舶；在高技术和特种船舶方面，已经具备大型LNG船、VLGC、汽车滚装船等船舶设计能力，在国际市场上享有一定声誉；主流海工装备自主开发能力大幅提升，全面具备了500米以内浅海油气开发装备的自主设计建造能力，成功研制交付了世界首座圆筒型深水钻井储油平台、“海洋石油981”、深水铺管船等深海装备实现了浅水油气装备和部分深水高端装备的自主设计，部分产品具备了总承包能力；极地船舶等前瞻性船型开发取得重要进展，雪龙2号破冰科考船成功交付。

3、船舶配套短板技术明显改善

自主品牌动力产品设计能力提升，400mm缸径双燃料机和520mm缸径低速机工程样机建造接连取得重大突破，自主品牌小缸径低速柴油机、双燃料发动机、大功率高速机等实现接单。自主品牌甲板机械研发和创新能力大幅提升，以青岛双瑞为代表的船用压载水处理系统、废气洗涤器等船舶环保装备在世界海事界签署批量订单，动力定位系统、单点系泊系统、升降系统等重点海洋工程装备配套系统取得突破。总体来看，我国已具备满足三大主流船型80%以上配套设备装船需求的能力。

船舶工业面临的问题需通过技术创新解决

受全球造船市场有效需求不足和产能过剩的影响，船舶工业的竞争格局态势依旧严峻，在竞争策略上将由价格战为主转向全要素竞争，包括技术、成本、质量、服务、效率在内的产品竞争力全方位比拼。相比于竞争对手，我国船舶工业在技术性能、建造周期、建造成本、产品质量和服务等方面还存在较大的提升空间，对科技创新提出了更高要求。

1、主流产品部分技术性能存在一定差距

主流船型产品设计方案的成本指标与国外差异巨大，空船重量较国际先进水平重5%～10%，结构部件数多15%～30%，油耗相差约5%，建造周期相差10%以上；海工产品方面，钻井平台重量高2%，钻井船空船重量高1%～5%，FPSO空船重量高出1%～2%以上；发动机方面，自主中低速机的最高强化指标、最高热效率和高速机功率重量比均不及竞争对手；机电设备的产品寿命和可靠性等技术指标也与国外水平存在差距。

2、高端产品自主设计建造能力尚未完全掌握

大型豪华邮轮、PC-6级极地运输装备、重型/核动力破冰船等船型尚未实现自主可控；TLP、SPAR、大型FLNG、LNG-FSRU、半潜式生产平台等装备缺乏自主设计技术或工程化能力和经验；动力装备型号单一、型谱不全，不及MAN、现代重工等已形成大功率范围跨度的系列化产品。

3、部分船型尚未满足EEDI第三阶段要求

船体线型优化和减排技术的核心技术研究不强，仍有部分船型未满足现有排放控制的最高要求。从当前新建船舶满足EEDI要求来看，基本满足EEDI第二阶段要求，部分船舶也能满足第三阶段要求，但大型船舶（尤其是散货船和油船）满足EEDI第三阶段的难度较大，从目前EEDI的执行力度来看，其距离IMO实现2050年航运业温室气体减排50%的目标还有差距。

4、部分配套件仍依赖国外进口

高端动力装备的关键元器件进口，采购成本高，关键零部件国内替代产品可靠性较进口产品差，导致产品经济性难以提高。LNG加注系统采用的再液化及气体处理系统、螺杆压缩机、液货系统、低温阀件等重点设备系统基本全部依赖进口；水下生产系统中水下采油树节流阀、堵塞器等关键零部件尚未具备国产化能力；船舶自动化系统内配率仍为零。国产CPU、GPU核心芯片性能不足，大数据和智能化信息处理需求的支撑平台软件技术储备不足，缺乏可用产品。

船舶工业的长远发展为技术创新提供导向

面对国际新公约、新规范的陆续出台，数字化、网络化、智能化等新一代信息技术在船海产品领域的持续应用与创新，以及国际市场日趋激烈的竞争，我国船舶工业需要继续加强基础和前瞻性技术布局，抓住绿色化、智能化、集成化和可持续的变革趋势，满足极地航线拓展和深远海资源开发持续增长的需求，积极开展前沿领域技术布局，聚焦智能、绿色、极地、深远海、内河航运等重点领域强化技术基础研究，着力提升原始创新能力。

1、智能化水平不断提高，无人船成发展大趋势

国际海事组织（IMO）、国际标准化组织（ISO）等国际组织将智能船舶列为重要议题，LR、CCS等船级社先后发布了有关智能船舶的规范或指导性文件，世界主要造船国家大力推进智能船的研制与应用，欧美、韩、日等国均计划在未来10～15年突破自主船舶的总体设计、智能感知、自主决策与协同控制等关键技术，完成无人船的研制和实现自主航行。

2、绿色零碳排放船舶是另一重要发展方向

IMO提出船舶减碳排放要求，到2030年，每一运输单位的二氧化碳排放量相较2008年减少40%，到2050年减少70%，同时到2050年，总排放量与2008年相比减少50%，并将逐步朝零碳排放目标迈进。

3、满足深远海、极地等恶劣海域作业环境要求

油气开发加速向深水、超深水延伸，海工装备随之跟进，半潜式钻井平台、钻井浮船和FPSO等装备的设计工作水深与钻井深度、生产作业深度等不断创造新记录；北极地区油气资源开发对全球能源战略格局影响重大，当前中欧正联手启动极地船舶研发项目，该项目隶属欧盟“地平线2020计划”，旨在为北极航路航运提供一整套以安全、高效、环保为目标的解决方案。

4、产品设备系统集成能力不断提升

以信息化技术为驱动，基于数字化研发验证和协同设计技术，实现设备功能系统集成和作业效率提升，为船海机电设备的定制化、模块化发展奠定基础；在基础平台和集成框架的指导下，船用信息自动化设备的集成化、扩展化程度快速提高，正逐渐实现信息自动化产品的集成和多功能全覆盖。

5、新概念船型/新材料/新燃料应用不断发展

日本NYK联合芬兰ELOMATIC公司、意大利Garroni公司开发名为“NYK 2030”的超级生态环保概念船，预计实现比同等运载能力船舶减少69%二氧化碳排放量的目标；达门船厂设计建造的全球最大单体纯铝合金船舶预计将于2020年8月投入运营。DNV GL在《2030技术展望》中提出围绕航运脱碳、增材制造、数值航运与网络系统安全技术，新概念船型和新材料在船舶上的应用将得到不断发展。此外，氨作为船舶动力燃料有望在2030年以后实现快速增长，生物柴油则在2040年达到高峰。

面对世界经济新格局与全球造船业的发展趋势，我国船舶工业要想赢得竞争，必须持续加强技术创新。要围绕绿色、安全、智能等全球海事技术的三大发展方向，积极布局和实践新技术在系统、设备、装备和重大工程的应用，支撑船海装备向脱碳、深远海、极地、无人船等前瞻性领域拓展。为了实现这一目标，我国船企要不断提升基础技术研究能力、产品设计开发能力、船海技术创新应用能力以及工程牵引能力，通过科技创新促进产品产业升级和效率效益提升，发挥对科技创新对转型发展的引领作用，为我国船舶工业的高质量发展提供不竭动力。