夏德崧攝
"> 天津港零碳碼頭一角。
夏德崧攝
李亞斌供圖
"> 智能航行集裝箱海船“智飛”號。
李亞斌供圖
7月1日,習(xí)近平總書記主持召開中央財經(jīng)委員會第六次會議強(qiáng)調(diào),“推動海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展”。會議指出,“要提高海洋科技自主創(chuàng)新能力,強(qiáng)化海洋戰(zhàn)略科技力量,培育發(fā)展海洋科技領(lǐng)軍企業(yè)和專精特新中小企業(yè)?!?/p>
當(dāng)前,我國海洋經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)攀升,我國國際海運(yùn)量占全球近1/3,航??萍荚谔胤N船舶建造、自動化碼頭、智能航運(yùn)及深遠(yuǎn)海探測等方面取得突破性進(jìn)展,支撐我國航海事業(yè)取得巨大飛躍。讓我們走近航??萍嫉膽?yīng)用場景,感受劈波斬浪的科技動能。
——編 者
大型郵輪,航海大國重器
航海科技發(fā)達(dá)是航運(yùn)強(qiáng)國的重要標(biāo)志。從理論模型創(chuàng)新、航海裝備研制到基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),近些年,我國航??萍紕?chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性跨越,成果已覆蓋船舶設(shè)計、動力系統(tǒng)、港口管理、導(dǎo)航通信、安全保障等領(lǐng)域。
回顧航海歷史,創(chuàng)新貫穿始終。新石器時代晚期“刳木為舟,剡木為楫”,明代鄭和以“牽星術(shù)”實(shí)現(xiàn)跨洋航行,遠(yuǎn)洋氣象導(dǎo)航技術(shù)能力持續(xù)提升……以航海需求帶動技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)突破,航運(yùn)新質(zhì)生產(chǎn)力有力支撐我國航海事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
【專家看點(diǎn)】
大型郵輪被稱為造船工業(yè)“皇冠上的明珠”,其建造是高度系統(tǒng)化、集成化的巨系統(tǒng)工程,直接考驗(yàn)著一個國家的綜合科技水平與制造能力。過去,大型郵輪建造幾乎被國外船企壟斷,直到我國首艘國產(chǎn)大型郵輪“愛達(dá)·魔都號”誕生,改變了這一局面。
摘取“明珠”有多難?以其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)為例,作為大型郵輪設(shè)計建造過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,重量重心控制事關(guān)郵輪航行安全、舒適度和穩(wěn)定性。為此,研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主建設(shè)了國內(nèi)首條5G郵輪智能薄板流水線,運(yùn)用激光切割、機(jī)器人焊接等方式,成功解決了薄板切割和焊接變形等技術(shù)難題,使得重量與重心數(shù)據(jù)均處于可控范圍之內(nèi)。
這只是郵輪建造技術(shù)攻關(guān)的一個切面。“愛達(dá)·魔都號”僅外方提供的設(shè)計圖紙和建造文件就多達(dá)15萬頁、近2.1噸。通過引進(jìn)消化和自主創(chuàng)新,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)前后歷經(jīng)8年科研攻關(guān)、5年設(shè)計建造,最終實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)大型郵輪零的突破。截至今年3月10日,“愛達(dá)·魔都號”已完成商業(yè)運(yùn)營100航次。其建造過程中積累的科研經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新技術(shù),已應(yīng)用在第二艘國產(chǎn)大型郵輪建造中。如今,第二艘國產(chǎn)大型郵輪已完成塢內(nèi)起浮,計劃明年交付,相較“愛達(dá)·魔都號”,這艘大型郵輪總噸位更大、長度更長。
目前,我國在大型郵輪建造方面取得了重大突破,站上了航?!按髧仄鳌钡膭?chuàng)新制高點(diǎn)。但總體看,仍處于起步階段,本土化率較低,關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備研發(fā)等方面與發(fā)達(dá)國家之間仍存在差距。未來,全球郵輪建造將朝著綠色化、智能化方向發(fā)展,無人駕駛技術(shù)在郵輪上的應(yīng)用也指日可待。
智能航行,海上自動駕駛
數(shù)字化時代,大江大海上,未來航運(yùn)的智慧圖景正徐徐鋪展——
看海上,我國首艘智能航行集裝箱海船“智飛”號,集輔助駕駛、自主航行為一體,能穩(wěn)定完成運(yùn)輸任務(wù);看港口,遠(yuǎn)控橋吊自動裝卸、無人集卡往來穿梭,大幅提高裝卸效率的同時,降低了人力成本;看航道,新型船橋防撞裝置和智能防控系統(tǒng)發(fā)力,顯著降低船舶與橋梁發(fā)生碰撞的風(fēng)險……
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與航運(yùn)業(yè)的深度融合,智慧航運(yùn)場景在海事安全與應(yīng)急管理、遠(yuǎn)洋氣象導(dǎo)航、船舶設(shè)計與制造、客貨運(yùn)輸、船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理等方面均已得到應(yīng)用??傮w看,我國智能航運(yùn)從單點(diǎn)創(chuàng)新快步走向系統(tǒng)集成,并不斷拓展、趨于完善。
【專家看點(diǎn)】
茫茫大海,我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)精確航行不迷失?這背后離不開船舶智能航行與控制技術(shù),這既是智能航運(yùn)發(fā)展的核心技術(shù),也是當(dāng)今國際海事技術(shù)的競爭焦點(diǎn)。
“十四五”期間,國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“基于船岸協(xié)同的船舶智能航行與控制關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過多項(xiàng)研究,實(shí)現(xiàn)了成套技術(shù)突破和“彎道超車”。
這是一套融軟硬件于一體的集成技術(shù)??吹讓樱⒋爸悄芎叫屑夹g(shù)測試評價體系;看軟件,研發(fā)了集高級輔助駕駛、遙控駕駛、自主航行、自動靠離泊為一體的綜合智能航行系統(tǒng);看硬件,自主設(shè)計建造了智能航行集裝箱海船“智飛”號。
這套技術(shù)的智能航行感知準(zhǔn)確率達(dá)到99.2%,項(xiàng)目科技成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平,實(shí)現(xiàn)了我國智能航行海船設(shè)計、建造和商業(yè)化運(yùn)營與領(lǐng)先國家并跑。目前,該項(xiàng)目成果已應(yīng)用于山東港口航運(yùn)集團(tuán)、山東海事局等的22艘船舶。
隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速推進(jìn),智能化已成為航運(yùn)業(yè)轉(zhuǎn)型的核心方向,未來航運(yùn)業(yè)將朝著“超級自動化”和“智慧化”方向邁進(jìn),隨著5G—A、6G網(wǎng)絡(luò)的加快落地,智能航運(yùn)將實(shí)現(xiàn)更加高效、穩(wěn)定的通信連接。智能船舶發(fā)展將成為各國造船業(yè)競爭的焦點(diǎn)。
零碳碼頭,綠電自產(chǎn)自足
綠色航運(yùn)對航海科技發(fā)展提出了更高要求,需要在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、新能源船舶技術(shù)、綠色基礎(chǔ)設(shè)施升級等方面持續(xù)創(chuàng)新變革。
在綠色船舶技術(shù)方面,重點(diǎn)發(fā)展LNG(液化天然氣)、甲醇、氨等替代燃料船舶技術(shù);在船舶能效技術(shù)方面,重點(diǎn)發(fā)展船舶能效優(yōu)化技術(shù);在碳捕獲與封存技術(shù)方面,建立船舶碳捕獲與封存技術(shù)體系,為航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供支持;在綠色港口技術(shù)方面,重點(diǎn)發(fā)展綠色港口建設(shè)技術(shù),到2030年,全國主要港口基本實(shí)現(xiàn)綠色化。
【專家看點(diǎn)】
什么是零碳碼頭?能源系統(tǒng)“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”,各項(xiàng)設(shè)備采用電力驅(qū)動,能源消耗全部來自綠色能源,實(shí)現(xiàn)在能源生產(chǎn)和消耗兩側(cè)的二氧化碳“零排放”。
港口行業(yè)裝卸生產(chǎn)作業(yè)量大,作為巨大的電力消耗場所,碼頭如何實(shí)現(xiàn)零碳排放?
2021年12月,全球首個零碳碼頭智慧綠色能源系統(tǒng)在天津港并網(wǎng)發(fā)電,天津港北疆港區(qū)C段智能化集裝箱碼頭成為全球首個100%使用電能,電能100%為風(fēng)電、光伏等綠色電能,且綠色電能100%自產(chǎn)自足的零碳碼頭。
相較于傳統(tǒng)碼頭對化石能源的依賴,天津港集裝箱作業(yè)中,裝卸設(shè)備、水平運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)輔助設(shè)備等全部采用電力驅(qū)動。通過多臺風(fēng)機(jī)和全國港口單體裝機(jī)容量最大的光伏電站發(fā)電,能耗消耗全部來自自研的“風(fēng)光儲荷一體化”系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)了碼頭作業(yè)全程零碳排放。不僅如此,碼頭還采用先進(jìn)能源監(jiān)測技術(shù),對碼頭各類能源消耗進(jìn)行實(shí)時統(tǒng)計分析,確保綠電100%自產(chǎn)自足。目前,該港區(qū)已實(shí)現(xiàn)集裝箱、干散貨泊位岸電全覆蓋。
山東港口青島港建成國內(nèi)首座全資質(zhì)港口加氫站,將氫能引入自動化碼頭應(yīng)用場景,投用全國首艘氫電拖輪;上港集團(tuán)基本完成港機(jī)設(shè)備油改電、油改氣……一批近零碳港口加速建設(shè),未來,港口將具備更高的自供能能力,實(shí)現(xiàn)能源自循環(huán)。
(作者為中國航海學(xué)會常務(wù)副理事長,本報記者韓鑫采訪整理)
《 人民日報 》( 2025年07月19日 06 版)