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調(diào)，“推動海洋經(jīng)濟高質(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)。”
當(dāng)前，我國海洋經(jīng)濟總量持續(xù)攀升，我國國際海運量占全球近1/3，航海科技在特種船舶建造、自動化碼頭、智能航運及深遠(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。讓我們走近航海科技的應(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)是航運強國的重要標(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，我國航海科技創(chuàng)新實現(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，實現(xiàn)多點突破，航運新質(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】
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和難點之一，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)團隊自主建設(shè)了國內(nèi)首條5G郵輪智能薄板流水線，運用激光切割、機器人焊接等方式，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，項目團隊前后歷經(jīng)8年科研攻關(guān)、5年設(shè)計建造，最終實現(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)運營100航次。其建造過程中積累的科研經(jīng)驗和創(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，站上了航海“大國重器”的創(chuàng)新制高點。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)與航運業(yè)的深度融合，智慧航運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、客貨運輸、船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理等方面均已得到應(yīng)用。總體看，我國智能航運從單點創(chuàng)新快步走向系統(tǒng)集成，并不斷拓展、趨于完善。
【專家看點】
茫茫大海，我們?nèi)绾螌崿F(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。
“十四五”期間，國家重點研發(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)”項目團隊通過多項研究，實現(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)。看底層，建立船舶智能航行技術(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%，項目科技成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，實現(xiàn)了我國智能航行海船設(shè)計、建造和商業(yè)化運營與領(lǐng)先國家并跑。目前，該項目成果已應(yīng)用于山東港口航運集團、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)，智能化已成為航運業(yè)轉(zhuǎn)型的核心方向，未來航運業(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，智能航運將實現(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。
零碳碼頭，綠電自產(chǎn)自足
綠色航運對航海科技發(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，為航運業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供支持；在綠色港口技術(shù)方面，重點發(fā)展綠色港口建設(shè)技術(shù)，到2030年，全國主要港口基本實現(xiàn)綠色化。
【專家看點】
什么是零碳碼頭？能源系統(tǒng)“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”，各項設(shè)備采用電力驅(qū)動，能源消耗全部來自綠色能源，實現(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)機和全國港口單體裝機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)行實時統(tǒng)計分析，確保綠電100%自產(chǎn)自足。目前，該港區(qū)已實現(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；上港集團基本完成港機設(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）