迈向深蓝 海洋装备“大变身”

　　在陆、海、空、天四大空间中，海洋是一座尚未充分开发，又极具现实开发价值的资源宝库。而海洋装备是建设海洋强国的基石，是经略海洋的核心支撑。我国是世界第一造船大国，但由“大”到“强”，面临关键跨越—核心技术创新不足、传统海洋产业有待转型升级，战略新兴和未来海洋产业技术与装备仍处于起步阶段，建设海洋强国任重道远。

　　面向未来，深海、极地、绿色、智能、安全等前沿领域，是建设海洋强国、培育海洋新质生产力的战略选择。这些领域关乎我国能否在全球海洋经济新赛道中抢占先机，更决定着我们能否真正掌握经略深蓝的主动权，在构建海洋命运共同体的进程中彰显大国担当。

海要净、船要“绿”：守护蓝色家园

　　保护海洋环境，不仅关乎生态平衡，也深刻影响人类的未来。海洋开发无论从装备自身到能源获取都应更加绿色，实现与海洋和谐共生。

　　净零排放的未来航程：海洋航运承载全球约80%贸易量，全球航运业每年大约排放10亿吨温室气体。2025年4月，国际海事组织（IMO）通过了全球首个强制性航运减排协议：2027年生效、2050年实现净零排放！我国现有逾80%船舶将不符合IMO的2050年碳排放要求。绿色船舶将成为未来全球航运业的核心转型方向！其突破路径有两个重要方面：一个是能源革命“换‘心’工程”，聚焦蓝色燃料、电化燃料、生物燃料，构建多元零碳能源体系，推动氨、氢、甲醇新型动力及燃料电池、动力电池规模化应用，彻底改写传统燃油依赖局面；另一个是能效跃升“提效革新”，通过总体设计优化、船体降阻特种涂料、风帆助推装置等深度融合，叠加全系统集成升级，实现船舶整体性能的跨越式飞跃。

　　流动的“蓝色油田”：实现海洋“碳中和”，就要向海洋要清洁能源。我国已探明海上风电技术可开发量超27.8亿千瓦，叠加波浪能、温差能等海洋能，整体可开发资源量超34亿千瓦，为陆上同类新能源可开发量的2倍以上。截至2024年底，我国海上风电累计并网装机达43吉瓦，占全球市场份额51.3%，已经连续四年位居全球首位。海上光伏同样前景广阔，在我国约71万平方公里的适宜海域内，蕴藏着超70吉瓦的开发潜力。海洋氢能是关乎能源革命的战略性命题，也是未来海洋产业重要的经济增长点之一，我国目前正在积极布局风电制/储氢示范工程。整体来看，我国相关产业存在因地制宜不够、海洋能消纳不畅等情况，除风能以外，其他海洋新能源亟待技术突破。

　　深海“应急战甲”：大海“高深莫测”，应对突发危机至关重要。海上应急与安全技术，就像深海“钢铁盾牌”，为近海到远海筑牢安全防线。在有效应对海洋动力灾害、海洋污染灾害、海洋生态灾害等方面，我国目前仍面临产业体系不健全、市场培育不足、关键装备自主研发滞后等挑战。为了应对险情，需对症下药：救生救助——突破AI险源识别、遇险救助、水陆两栖救援装备技术；应急抢险——攻克深远海搜寻定位、大吨位沉船打捞难题，发展无人搜索船；海上消防——研制远海特种设备与智能消防机器人；污染处置——提升大面积油污、危化品应急能力，开发深水无人潜水器等。

海变“宝”、船变“智”：激活蓝色经济新引擎

　　迈向深远海，开发海洋这座巨大的“蓝色宝库”，离不开先进装备的支持。装备的智能化与工程化突破，将成为驱动海洋经济高质量发展的新引擎。

　　智能船舶：新时代的智能化浪潮正势不可挡地席卷全球船舶与航运领域，搭载“智慧大脑”的智能船舶，成为引领航运变革的核心方向。各国竞相布局、赛道竞争激烈：2020年日本启动完全自主船舶计划（MEGURI 2040），目标是2040年实现国内航线50%船舶无人驾驶；2021年第一艘全电动无人驾驶货轮在挪威亮相，具备自主避让与靠泊能力，运营成本直降90%。近年来，我国硬核突围、成果迭出：2022年智能型无人系统母船“珠海云”号顺利下水；2023年哈尔滨工程大学研制的我国首艘数字孪生智能科研试验船“海豚1”交付首航。智能船舶未来将更加注重全船信息集成与融合、船岸高效协同及控制、多场景自主评估与辅助决策等技术攻关。

　　“蓝色粮仓”：海洋牧场是打开“蓝色粮仓”的一扇大门。全球海洋牧场先进模式指向三个方向：养殖系统大型化、装备设施自动化智能化、产业发展规模化。目前，挪威已率先建成陆海统筹、捕/养/加一体的智能化产业体系。相比之下，我国海洋牧场差距明显：深远海抗恶劣海况养殖装备短板突出，关键系统设备自主化水平不足，网箱清污、高效投喂等关键技术难题亟待攻克，产业整体竞争力有待大幅提升。海洋牧场未来将深度融合物联网、机器人、大数据等前沿技术，配套海上保障枢纽与陆基管控大脑，构建“船—岸—海”一体化智能运营生态，最终实现海洋渔业集约化、规模化、绿色化、智能化的革新。

　　深蓝油气：当前，全球70%的新发现深水油气田均位于深海，国际深水油气开发正由浮体+立管+水下生产系统模式朝着全水下生产系统模式加速升级，其核心囊括水下采油树、智能控制系统、高端水下连接器等关键装备，技术密集度高、产业附加值高。面对这一能源技术制高点，我国对外技术依存度较高。同时，深海可燃冰的储量是陆地石化能源储量的“两倍”，是人类未来能源的主攻方向之一，工业化、大规模开采的技术成熟度有待检验。针对深海油气开发水下生产系统以及深海可燃冰开发技术，我国正展开全方位战略布局：从当前“技术部分可控”逐步向“技术完全自主”“市场可控”迈进，以技术硬核守护国家能源安全，支撑深海资源开发国家战略。

　　深海采矿：深海蕴藏巨量多金属结核、富钴铁锰结壳、热液硫化物等关键矿产。我国是世界上最大的铜、钴、镍、锰消费国，但资源自给率极低，伴随着新能源汽车的高速发展，有色金属消费增长远超供给能力的增长，给产业安全带来巨大隐患。但同时，我国深海关键战略金属的储量普遍是陆地储量的数十至数千倍，深海矿产资源开发具有重要战略意义。目前，我国在国际海底区域获得了5个专属勘探区块，正处于技术积累与试验关键期，公海矿区开发权限时限要求紧迫。深海采矿技术体系复杂，难度远超深水油气开发，在勘探、采掘、集矿、输运、船舶、环评等六大关键方面，亟须数字孪生、海底大数据、环保技术、高端装备等技术支撑和应用。

　　“蜂群”智能军团：人类深海活动，离不开能在复杂环境灵活作业的“眼睛”与“双手”——新型海洋运载器，包括智能水下机器人、遥控水下机器人、水面无人艇、载人水下航行器及水下滑翔机等，如同深海“蜂群”，不断拓展人类探索、监测与作业的边界。海洋农业、海洋矿业、海洋油气等产业领域的发展，提升了对新型海洋运载器技术创新需求的迫切性，催生新型和更具效能的海洋运载器的应用与研发，世界主要发达国家均将新型海洋运载器作为海洋产业竞争的前沿和焦点，加紧谋划布局，相关产业将迎来升级换代、跨越发展的窗口期。可以预见，未来海洋运载器会进一步向长航时、具身智能、跨域、集群、特种作业等方向发展。

技要硬、底要牢：攥紧海洋基础核心技术

　　智能设计技术、海洋特种材料、海洋传感器、海洋特种动力等前沿技术，是海洋产业的共性基础技术，也是海洋经济新的增长点。

　　智能设计：装备创新始于设计，船舶智能设计的核心与瓶颈，全在工业软件，覆盖CAD设计、CAE分析评估、CAM制造、PLM全寿命周期管理全链条关键环节。国内自主研发的船舶工业软件已迎来标志性突破——2025年12月，中船集团第七〇二研究所与哈尔滨工程大学发布的“浪花平台”，作为国际首款集性能仿真、合同设计、数字化送退审于一体的船舶CAE工业软件，显著增强我国船舶工业核心竞争力。

　　“隐形铠甲”：海洋特种材料是决定装备性能与寿命的“隐形铠甲”。“一代材料、一代装备、一代产业”，发展海洋工程装备，必须“材料先行，应用带动”，目前尚未建立完整的海洋新材料体系，存在高端产品和核心技术依赖进口的问题。海洋特种材料是装备挺进深远海、抗高压、防腐蚀、御极端的硬核物质根基，涵盖特种结构与功能材料两大核心，直接划定装备的性能边界，决定使用寿命与作业安全。2024年，我国海洋材料市场规模已突破万亿元，产业发展势头强劲。海洋材料产业发展深度依赖装备发展，处理好产学研脱节问题，协调上下游关系，建立自主标准化体系，积极参与全球行业规则制定，是我国海洋材料产业发展需要解决的紧迫问题。

　　感知海洋的“眼睛”和“耳朵”：深海驰骋，感知随行，海洋传感器正是水下智能装备的“眼睛”“耳朵”，是捕捉海洋物理、化学、生物、地理全维度信息的核心硬核部件，让装备能清晰“理解”周边环境、精准“感知”自身状态。海洋传感器涵盖7大门类、58类、135种海洋核心传感器，从“技术可控”到“市场可控”有漫长的路要走。当前我国海洋传感器技术亟待突破原理验证、材料工艺、智能制造、可靠性测试到商业化推广的全链条瓶颈，唯有以技术创新与商业模式创新深度融合，方能真正实现我们的“感知系统”独立完备。

　　未来海洋装备的“绿色心脏”：“海洋特种动力”的概念具有时代性、相对性和动态性，是指除常规动力活塞式内燃机、叶片发动机、蒸汽轮机、喷气发动机和火箭发动机之外的动力装置，包括热气机、转子式发动机、金属燃料动力、非常规燃料动力（氢、氨等）以及特种燃料电池等。海洋特种动力已成为全球海洋装备领域最前沿的决胜战场。例如，当前欧、美、日等已在氢燃料电池领域取得实际应用，而我国主流潜器仍依赖传统电池技术，亟待跨越式发展。未来，我国需要在高能量密度金属燃料、安全高效氢/氨储运与燃烧等技术领域实现攻关，为我国海洋装备锻造强劲持久的“绿色中国心”。

海要控、权要卫：筑牢海洋安全屏障

　　维护国家海洋权益、拓展战略发展空间，既要有体系化、智能化的尖端技术装备作为支撑，更要坚持陆海统筹、山海联动。

　　智慧海洋的“智能神经网络”：海洋权益的保障，已从传统的物理域竞争，日益演变为基于信息与数据的体系化博弈，通过新一代信息技术，深度融合海洋环境、装备、活动与管理信息，实现对海洋权益、管控与开发三大领域的装备和活动的体系性整合。其中，构筑天基、空基、海基、地基无缝衔接的立体信息网络——“智能神经网络”是关键。当前，发达国家已加速布局一体化网络建设，我国仍处于天基、地面与移动网络融合的基础阶段，海基信息服务能力有待提高。我们预期，未来技术将聚焦融合量子计算与人工智能技术，整合云计算、雾计算、区块链等新兴技术，攻克海空天地全域一体化组网和终端环境适应性技术，实现制天、制空、制海权信息全方位监测。

　　极地新疆域：极地与深海、太空、网络并称为我国四大战略新疆域，是我国新兴安全领域和重要海外利益拓展方向，航运、资源与地缘战略价值日益凸显。极地工程技术是我国参与极地治理的关键支撑，而我国在极地船舶装备与技术领域，仍有一些差距。面向极地全球治理科技前沿、“冰上丝绸之路”建设、极地油气资源联合开发、空间综合应用等战略需求，迫切需要发展极地科学前沿探索技术装备，提升我国参与极地全球治理能力；发展南北极环境立体监测体系，提升极地全域空间综合利用能力；发展极地保障关键技术装备，提升极地高效进出和长期驻留能力；发展极地工程技术与装备，提升极地航道利用和资源开发能力。

　　海洋是人类发展的未来，海洋强国是大国发展的必由之路，向海图强，刻不容缓。从绿色船舶到深海采矿，从智能设计到天地海空一体化网络的每一次技术突破，都是我们迈向深蓝的坚实脚步。唯有牢牢掌握核心装备与关键技术主导权，方能捍卫海疆主权、引领蓝色经济。

　　（作者：韩端锋 倪宝玉，分别系哈尔滨工程大学副校长、教授；哈尔滨工程大学船舶工程学院院长、教授）