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(hào)。
李亞斌供圖
7月1日，習(xí)近平總書(shū)記主持召開(kāi)中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第六次會(huì)議強(qiáng)調(diào)，“推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展”。會(huì)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(zhuān)精特新中小企業(yè)。”
當(dāng)前，我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)攀升，我國(guó)國(guó)際海運(yùn)量占全球近1/3，航海科技在特種船舶建造、自動(dòng)化碼頭、智能航運(yùn)及深遠(yuǎn)海探測(cè)等方面取得突破性進(jìn)展，支撐我國(guó)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(chǎng)景，感受劈波斬浪的科技動(dòng)能。
——編 者
大型郵輪，航海大國(guó)重器
航海科技發(fā)達(dá)是航運(yùn)強(qiáng)國(guó)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(guó)航海科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性跨越，成果已覆蓋船舶設(shè)計(jì)、動(dòng)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(shí)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(dòng)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(guó)航海事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
【專(zhuān)家看點(diǎn)】
大型郵輪被稱(chēng)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(gè)國(guó)家的綜合科技水平與制造能力。過(guò)去，大型郵輪建造幾乎被國(guó)外船企壟斷，直到我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)大型郵輪“愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)”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(jì)建造過(guò)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(guó)內(nèi)首條5G郵輪智能薄板流水線(xiàn)，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(gè)切面。“愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)”僅外方提供的設(shè)計(jì)圖紙和建造文件就多達(dá)15萬(wàn)頁(yè)、近2.1噸。通過(guò)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(jì)建造，最終實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)大型郵輪零的突破。截至今年3月10日，“愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)”已完成商業(yè)運(yùn)營(yíng)100航次。其建造過(guò)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(guó)產(chǎn)大型郵輪建造中。如今，第二艘國(guó)產(chǎn)大型郵輪已完成塢內(nèi)起浮，計(jì)劃明年交付，相較“愛(ài)達(dá)·魔都號(hào)”，這艘大型郵輪總噸位更大、長(zhǎng)度更長(zhǎng)。
目前，我國(guó)在大型郵輪建造方面取得了重大突破，站上了航海“大國(guó)重器”的創(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(guó)家之間仍存在差距。未來(lái)，全球郵輪建造將朝著綠色化、智能化方向發(fā)展，無(wú)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(dòng)駕駛
數(shù)字化時(shí)代，大江大海上，未來(lái)航運(yùn)的智慧圖景正徐徐鋪展——
看海上，我國(guó)首艘智能航行集裝箱海船“智飛”號(hào)，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(dòng)裝卸、無(wú)人集卡往來(lái)穿梭，大幅提高裝卸效率的同時(shí)，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(xiǎn)……
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(chǎng)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(jì)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。總體看，我國(guó)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(zhuān)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(kāi)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(guó)際海事技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
“十四五”期間，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)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(guò)多項(xiàng)研究，實(shí)現(xiàn)了成套技術(shù)突破和“彎道超車(chē)”。
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(cè)試評(píng)價(jià)體系；看軟件，研發(fā)了集高級(jí)輔助駕駛、遙控駕駛、自主航行、自動(dòng)靠離泊為一體的綜合智能航行系統(tǒng)；看硬件，自主設(shè)計(jì)建造了智能航行集裝箱海船“智飛”號(hào)。
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(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)智能航行海船設(shè)計(jì)、建造和商業(yè)化運(yùn)營(yíng)與領(lǐng)先國(guó)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(lái)航運(yùn)業(yè)將朝著“超級(jí)自動(dòng)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(guó)造船業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。
零碳碼頭，綠電自產(chǎn)自足
綠色航運(yùn)對(duì)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(jí)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(guó)主要港口基本實(shí)現(xiàn)綠色化。
【專(zhuān)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(dòng)，能源消耗全部來(lái)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(chǎng)所，碼頭如何實(shí)現(xiàn)零碳排放？
2021年12月，全球首個(gè)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(gè)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(duì)化石能源的依賴(lài)，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(dòng)。通過(guò)多臺(tái)風(fēng)機(jī)和全國(guó)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(lái)自自研的“風(fēng)光儲(chǔ)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(cè)技術(shù)，對(duì)碼頭各類(lèi)能源消耗進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)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(guó)內(nèi)首座全資質(zhì)港口加氫站，將氫能引入自動(dòng)化碼頭應(yīng)用場(chǎng)景，投用全國(guó)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(lái)，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(guó)航海學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)，本報(bào)記者韓鑫采訪(fǎng)整理）
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年07月19日 06 版）