中國船舶工業(yè)綜合技術經濟研究院 桂傲然

船舶工業(yè)面臨的問題需通過技術創(chuàng)新解決，船舶工業(yè)的長遠發(fā)展又為技術創(chuàng)新提供了導向。

當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在加速重構世界船舶工業(yè)競爭格局，重塑世界船舶工業(yè)分工體系，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍期，深刻影響著我國船舶工業(yè)的國際競爭地位。同時，面對國際貿易保護主義抬頭、地緣政治風險上升和技術封鎖愈演愈烈的復雜嚴峻形勢，在我國構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局的過程中，加速開展技術創(chuàng)新，攻克關鍵核心技術瓶頸、提升自主創(chuàng)新能力已經成為我國船舶工業(yè)轉型升級和高質量發(fā)展的必由之路。

技術創(chuàng)新所取得新突破

近年來，我國船舶工業(yè)持續(xù)開展技術創(chuàng)新，應對船舶安全、環(huán)保、節(jié)能、舒適等性能要求的不斷提高，在大型化、綠色化、智能化的技術發(fā)展方向不斷提高產品優(yōu)化設計、開發(fā)創(chuàng)新與制造水平，船海領域產品取得顯著成就。

1、關鍵共性技術不斷取得突破

船型智能化、綠色化、大型化共性技術不斷發(fā)展，深水/超深水海工裝備、動力裝備及機電裝備相關水動力、結構力學和材料應用技術取得突破，自主工業(yè)軟件通過引進、吸取和創(chuàng)新發(fā)展，提升了船舶線型與綜合性能快速優(yōu)化設計的綜合能力，推進、操作、減振、降噪與結構設計計算等關鍵共性技術水平得到提升，縮短了與世界一流水平的差距。

2、船海產品關鍵技術水平顯著提升

主流船型方面，已經具備了全系列船型研發(fā)設計建造能力，以節(jié)能、安全、環(huán)保為重點，形成了一批標準化、系列化品牌船型，并交付了“大智”號散貨船、“明遠”號VLOC、“明卓”號VLOC、“凱征”輪VLCC等一批智能船舶；在高技術和特種船舶方面，已經具備大型LNG船、VLGC、汽車滾裝船等船舶設計能力，在國際市場上享有一定聲譽；主流海工裝備自主開發(fā)能力大幅提升，全面具備了500米以內淺海油氣開發(fā)裝備的自主設計建造能力，成功研制交付了世界首座圓筒型深水鉆井儲油平臺、“海洋石油981”、深水鋪管船等深海裝備實現(xiàn)了淺水油氣裝備和部分深水高端裝備的自主設計，部分產品具備了總承包能力；極地船舶等前瞻性船型開發(fā)取得重要進展，雪龍2號破冰科考船成功交付。

3、船舶配套短板技術明顯改善

自主品牌動力產品設計能力提升，400mm缸徑雙燃料機和520mm缸徑低速機工程樣機建造接連取得重大突破，自主品牌小缸徑低速柴油機、雙燃料發(fā)動機、大功率高速機等實現(xiàn)接單。自主品牌甲板機械研發(fā)和創(chuàng)新能力大幅提升，以青島雙瑞為代表的船用壓載水處理系統(tǒng)、廢氣洗滌器等船舶環(huán)保裝備在世界海事界簽署批量訂單，動力定位系統(tǒng)、單點系泊系統(tǒng)、升降系統(tǒng)等重點海洋工程裝備配套系統(tǒng)取得突破?？傮w來看，我國已具備滿足三大主流船型80%以上配套設備裝船需求的能力。

船舶工業(yè)面臨的問題需通過技術創(chuàng)新解決

受全球造船市場有效需求不足和產能過剩的影響，船舶工業(yè)的競爭格局態(tài)勢依舊嚴峻，在競爭策略上將由價格戰(zhàn)為主轉向全要素競爭，包括技術、成本、質量、服務、效率在內的產品競爭力全方位比拼。相比于競爭對手，我國船舶工業(yè)在技術性能、建造周期、建造成本、產品質量和服務等方面還存在較大的提升空間，對科技創(chuàng)新提出了更高要求。

1、主流產品部分技術性能存在一定差距

主流船型產品設計方案的成本指標與國外差異巨大，空船重量較國際先進水平重5%～10%，結構部件數多15%～30%，油耗相差約5%，建造周期相差10%以上；海工產品方面，鉆井平臺重量高2%，鉆井船空船重量高1%～5%，F(xiàn)PSO空船重量高出1%～2%以上；發(fā)動機方面，自主中低速機的最高強化指標、最高熱效率和高速機功率重量比均不及競爭對手；機電設備的產品壽命和可靠性等技術指標也與國外水平存在差距。

2、高端產品自主設計建造能力尚未完全掌握

大型豪華郵輪、PC-6級極地運輸裝備、重型/核動力破冰船等船型尚未實現(xiàn)自主可控；TLP、SPAR、大型FLNG、LNG-FSRU、半潛式生產平臺等裝備缺乏自主設計技術或工程化能力和經驗；動力裝備型號單一、型譜不全，不及MAN、現(xiàn)代重工等已形成大功率范圍跨度的系列化產品。

3、部分船型尚未滿足EEDI第三階段要求

船體線型優(yōu)化和減排技術的核心技術研究不強，仍有部分船型未滿足現(xiàn)有排放控制的最高要求。從當前新建船舶滿足EEDI要求來看，基本滿足EEDI第二階段要求，部分船舶也能滿足第三階段要求，但大型船舶（尤其是散貨船和油船）滿足EEDI第三階段的難度較大，從目前EEDI的執(zhí)行力度來看，其距離IMO實現(xiàn)2050年航運業(yè)溫室氣體減排50%的目標還有差距。

4、部分配套件仍依賴國外進口

高端動力裝備的關鍵元器件進口，采購成本高，關鍵零部件國內替代產品可靠性較進口產品差，導致產品經濟性難以提高。LNG加注系統(tǒng)采用的再液化及氣體處理系統(tǒng)、螺桿壓縮機、液貨系統(tǒng)、低溫閥件等重點設備系統(tǒng)基本全部依賴進口；水下生產系統(tǒng)中水下采油樹節(jié)流閥、堵塞器等關鍵零部件尚未具備國產化能力；船舶自動化系統(tǒng)內配率仍為零。國產CPU、GPU核心芯片性能不足，大數據和智能化信息處理需求的支撐平臺軟件技術儲備不足，缺乏可用產品。

船舶工業(yè)的長遠發(fā)展為技術創(chuàng)新提供導向

面對國際新公約、新規(guī)范的陸續(xù)出臺，數字化、網絡化、智能化等新一代信息技術在船海產品領域的持續(xù)應用與創(chuàng)新，以及國際市場日趨激烈的競爭，我國船舶工業(yè)需要繼續(xù)加強基礎和前瞻性技術布局，抓住綠色化、智能化、集成化和可持續(xù)的變革趨勢，滿足極地航線拓展和深遠海資源開發(fā)持續(xù)增長的需求，積極開展前沿領域技術布局，聚焦智能、綠色、極地、深遠海、內河航運等重點領域強化技術基礎研究，著力提升原始創(chuàng)新能力。

1、智能化水平不斷提高，無人船成發(fā)展大趨勢

國際海事組織（IMO）、國際標準化組織（ISO）等國際組織將智能船舶列為重要議題，LR、CCS等船級社先后發(fā)布了有關智能船舶的規(guī)范或指導性文件，世界主要造船國家大力推進智能船的研制與應用，歐美、韓、日等國均計劃在未來10～15年突破自主船舶的總體設計、智能感知、自主決策與協(xié)同控制等關鍵技術，完成無人船的研制和實現(xiàn)自主航行。

2、綠色零碳排放船舶是另一重要發(fā)展方向

IMO提出船舶減碳排放要求，到2030年，每一運輸單位的二氧化碳排放量相較2008年減少40%，到2050年減少70%，同時到2050年，總排放量與2008年相比減少50%，并將逐步朝零碳排放目標邁進。

3、滿足深遠海、極地等惡劣海域作業(yè)環(huán)境要求

油氣開發(fā)加速向深水、超深水延伸，海工裝備隨之跟進，半潛式鉆井平臺、鉆井浮船和FPSO等裝備的設計工作水深與鉆井深度、生產作業(yè)深度等不斷創(chuàng)造新記錄；北極地區(qū)油氣資源開發(fā)對全球能源戰(zhàn)略格局影響重大，當前中歐正聯(lián)手啟動極地船舶研發(fā)項目，該項目隸屬歐盟“地平線2020計劃”，旨在為北極航路航運提供一整套以安全、高效、環(huán)保為目標的解決方案。

4、產品設備系統(tǒng)集成能力不斷提升

以信息化技術為驅動，基于數字化研發(fā)驗證和協(xié)同設計技術，實現(xiàn)設備功能系統(tǒng)集成和作業(yè)效率提升，為船海機電設備的定制化、模塊化發(fā)展奠定基礎；在基礎平臺和集成框架的指導下，船用信息自動化設備的集成化、擴展化程度快速提高，正逐漸實現(xiàn)信息自動化產品的集成和多功能全覆蓋。

5、新概念船型/新材料/新燃料應用不斷發(fā)展

日本NYK聯(lián)合芬蘭ELOMATIC公司、意大利Garroni公司開發(fā)名為“NYK 2030”的超級生態(tài)環(huán)保概念船，預計實現(xiàn)比同等運載能力船舶減少69%二氧化碳排放量的目標；達門船廠設計建造的全球最大單體純鋁合金船舶預計將于2020年8月投入運營。DNV GL在《2030技術展望》中提出圍繞航運脫碳、增材制造、數值航運與網絡系統(tǒng)安全技術，新概念船型和新材料在船舶上的應用將得到不斷發(fā)展。此外，氨作為船舶動力燃料有望在2030年以后實現(xiàn)快速增長，生物柴油則在2040年達到高峰。

面對世界經濟新格局與全球造船業(yè)的發(fā)展趨勢，我國船舶工業(yè)要想贏得競爭，必須持續(xù)加強技術創(chuàng)新。要圍繞綠色、安全、智能等全球海事技術的三大發(fā)展方向，積極布局和實踐新技術在系統(tǒng)、設備、裝備和重大工程的應用，支撐船海裝備向脫碳、深遠海、極地、無人船等前瞻性領域拓展。為了實現(xiàn)這一目標，我國船企要不斷提升基礎技術研究能力、產品設計開發(fā)能力、船海技術創(chuàng)新應用能力以及工程牽引能力，通過科技創(chuàng)新促進產品產業(yè)升級和效率效益提升，發(fā)揮對科技創(chuàng)新對轉型發(fā)展的引領作用，為我國船舶工業(yè)的高質量發(fā)展提供不竭動力。