以技術為翼，向船舶 “智綠” 強國跨越

“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的高端產品，代表了一個國家的造船技術水平和海洋科技水平。

船舶工業是國民經濟的重要支柱產業，對國家的海洋戰略、貿易運輸和經濟發展具有重要意義。近年來，隨著全球對環境保護和智能化技術的重視，船舶工業正經歷著深刻的變革。中國作為全球最大的造船國之一，在國際船舶工業中扮演著重要角色。在“雙碳”目標與海洋強國戰略的推動下，中國船舶工業通過政策引導與技術革新，加速向綠色化、智能化、高端化方向轉型。

01

綠色轉型：構建低碳航運新生態

全球航運業的碳排放問題日益受到關注，船舶工業的綠色轉型成為必然趨勢。國家《船舶制造業綠色發展行動綱要（2024—2030年）》明確提出，到2030年基本建成船舶制造業綠色發展體系。政策重點支持LNG、氫能、氨能、甲醇等替代燃料技術研發，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生電能，唯一的排放物是水，實現了真正的零排放。然而，氫能的廣泛應用仍面臨諸多挑戰，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，其未來的發展前景十分廣闊。全球最大700標箱純電池動力集裝箱船續航已達380公里，實現了全程零排放。

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，實現從生產到使用的全生命周期零碳排放。然而，氨的毒性較強，對儲存和運輸的安全性要求極高，且氨發動機的燃燒效率和穩定性仍需進一步提高。

甲醇是一種相對容易儲存和運輸的液體燃料，其燃燒產生的污染物較少，且可以通過可再生能源合成綠色甲醇，實現碳中和。甲醇動力船舶的技術發展較為迅速，相關的發動機技術和燃料供應系統已經取得了一定的突破。但甲醇的能量密度較低，船舶的續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，并將其轉化為有價值的化學品或燃料，實現資源化利用。中國自主研發的船用CCUS系統二氧化碳捕集效率達95%，成本較陸上系統降低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方式有多種，如通過空氣注入系統將空氣引入船底，形成一層氣泡膜。然而，空氣潤滑技術的系統設計和控制較為復雜，需要考慮氣泡的分布、氣泡層的穩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，它通過旋轉產生的馬格努斯效應來產生推力，幫助船舶減少對傳統推進系統的依賴。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進行優化集成，以確保船舶在不同海況下的穩定航行。

廢熱再利用系統將船舶運行過程中產生的廢熱轉化為可用的能源，如通過熱交換器將廢熱用于加熱燃油、產生蒸汽或發電等。這種技術可以提高船舶的能源利用效率，減少能源浪費。廢熱再利用系統的應用需要對船舶的動力系統和熱管理進行優化設計，以確保系統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的重要發展方向。《智能航運發展指導意見》和《智能船舶標準體系建設指南》為智能船舶發展提供了頂層設計。隨著人工智能、物聯網、大數據等技術的快速發展，船舶的智能自主航行系統正在不斷升級，為實現無人操控船舶奠定了堅實的基礎。

綜合船橋系統是船舶的“大腦”，它集成了船舶的導航、通信、控制等多種功能，能夠實時獲取船舶周圍的環境信息和自身的運行狀態信息。通過先進的傳感器技術，如雷達、聲吶、攝像頭等，綜合船橋系統可以對船舶周圍的障礙物、其他船舶的位置和運動狀態進行精確感知。同時，利用5G通信技術和北斗導航系統，船舶可以實現與岸基的高速數據傳輸和高精度定位，為船舶的自主航行提供可靠的支持。

數字孿生技術在各個領域得到廣泛應用。

數字孿生技術通過在虛擬空間中構建與物理實體相對應的數字模型，實現對物理實體的實時監控、分析和優化。上海外高橋造船有限公司利用數字孿生技術，實現了船舶設計、建造、運營和維護的全生命周期管理。通過實時監測船舶的運行狀態，預測性維護系統可以提前發現潛在故障，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通信網絡，操作人員可以實時獲取船舶的運行數據和視頻圖像，對船舶的航行狀態進行監控和操作。如在惡劣天氣條件下或在危險區域航行時，該技術可使操作人員在安全的環境中對船舶進行遠程操控，降低人員風險。

航線智能優化技術可以根據船舶的實時運行數據和海洋環境信息，自動優化船舶的航線。通過考慮風速、海浪、洋流等因素，系統可以為船舶規劃出最節能、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的高端產品，代表了一個國家的造船技術水平和海洋科技水平。

國產首艘大型郵輪“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“三顆明珠”（航母、LNG船、郵輪）。上海浦東外高橋地區規劃到2025年建成世界級郵輪制造總裝基地，推動郵輪內裝、動力系統等核心配套本土化率超80%。

國產首艘大型郵輪“愛達·魔都號”

大連造船手持LNG運輸船訂單達15艘，貨艙圍護系統精度控制在毫米級，打破歐洲技術壟斷。通過自主研發和技術創新，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等關鍵技術上實現了突破。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。通過自主研發和技術創新，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

區域協同與產業集群建設

中國船舶工業通過深化區域協同和構建強大的產業集群，實現了整體競爭力的顯著提升。這一戰略不僅在長三角、環渤海及珠三角等核心區域催生了各具特色、優勢互補的船舶產業基地，更通過整合產業鏈上下游資源、大力推動自主技術創新以及完善公共服務平臺建設等關鍵舉措，系統性地增強了產業發展的基礎與活力，推動中國船舶工業向更高質量、更強創新力的方向邁進。

在長三角地區，以上海為核心，江蘇、浙江為兩翼，形成了涵蓋研發設計、高端制造、配套服務等全產業鏈的產業集群。上海擁有強大的科研實力和金融資源，是中國船舶工業的技術創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在此集聚。江蘇和浙江則在船舶配套、內河航運裝備制造等領域各具特色。三地通過加強合作，實現資源共享、優勢互補，推動了長三角地區船舶工業的整體發展。

在環渤海地區，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業集群。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，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勢，中海油天津分公司等企業在海上鉆井平臺、FPSO（浮式生產儲卸油裝置）等裝備的研發制造上成果顯著。青島憑借其優越的地理位置和雄厚的工業基礎，在船舶制造和海洋工程裝備配套方面發展迅速。環渤海地區通過加強區域合作，整合資源，提升了整個區域在船舶工業領域的競爭力。

在珠三角地區，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業集群。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，其研發的深海鉆井平臺等裝備在國內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業基礎。珠三角地區通過加強區域協同，推動了船舶工業的多元化發展，提升了區域產業的整體競爭力。

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

技術創新是產業集群發展的核心動力。中國船舶工業通過加強科研投入、建設創新平臺、開展產學研合作等舉措，推動了技術創新。上海建立多個船舶工業科研機構和創新平臺，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船貨艙圍護系統等關鍵技術上實現了突破，打破了國外技術壟斷。

公共服務平臺是產業集群發展的重要支撐。中國船舶工業通過加強公共服務平臺建設，為企業提供了技術研發、檢測認證、人才培養等全方位服務。上海建立船舶工業公共技術服務平臺，為企業提供技術研發、檢測認證等服務；還建立船舶工業人才培養基地，為企業培養了大量高素質人才。

05

政策支持：引導和助力產業發展

政策支持是中國船舶工業區域協同與產業集群建設的重要保障。國家和地方政府通過制定產業政策、財政政策、稅收政策等，引導船舶工業發展，助力產業集群建設。

國家和地方政府制定了一系列產業政策，引導船舶工業向高端化、智能化、綠色化方向發展。《船舶工業中長期發展規劃（2006—2015年）》明確了船舶工業的發展目標和重點任務，引導船舶工業優化產業結構，提升產業競爭力。

財政政策也是支持船舶工業發展的重要手段。國家和地方政府通過設立專項資金、產業基金等方式，支持船舶工業技術創新、產業升級和集群建設。國家設立了船舶工業轉型升級專項資金，支持船舶工業高端裝備制造、綠色船舶技術研發等項目。

此外，國家和地方政府還通過稅收優惠、稅收減免等方式，支持船舶工業企業發展。國家對船舶制造企業給予稅收優惠，支持企業加大研發投入；對船舶配套企業給予稅收減免，降低企業成本。

中國船舶工業在國際競爭中面臨著諸多挑戰，但同時也迎來了前所未有的發展機遇。通過積極參與國際標準博弈、加大核心技術研發投入、平衡合資合作與自主可控關系，以及加強政策引領與產業協同發展，中國船舶工業有望在國際舞臺上贏得更多話語權，實現高質量發展。未來，中國船舶工業應繼續加強自主創新能力建設，提升核心競爭力，推動產業協同發展，培養高素質人才隊伍，為建設海洋強國和制造強國做出更大貢獻。（作者單位：國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心）

（文章來源：《創意世界》2025年7月號）

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編校：苑寶平，審讀：郭麗

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