吳有生院士等：我國船舶與海洋工程裝備發展現狀及展望

本文選自中國工程院院刊《中國工程科學》2026年第1期

論文信息：吳有生,趙羿羽,劉浩,王傳榮,李彥慶. 我國船舶與海洋工程裝備發展現狀及展望[J]. 中國工程科學, 2026, 28(1): 170-180.

DOI:10.15302/J-SSCAE-2025.12.028

編者按

船舶與海洋工程裝備（簡稱船海裝備）是開展海洋運輸、資源開發、科學考察、權益維護等活動的直接載體，加快建設制造強國和海洋強國的重要支撐。深入總結我國船海裝備領域的發展成就與經驗并謀劃未來布局方向，對鞏固船海裝備制造業優勢、促進船海裝備領域高質量發展具有重要意義。

《中國工程科學》2026年第1期發表《我國船舶與海洋工程裝備發展現狀及展望》一文。文章從船海裝備領域整體進展、重點船海裝備發展情況、船海裝備領域發展經驗等方面梳理了我國船海裝備領域發展現狀，在辨析我國船海裝備領域發展環境的基礎上，凝練了更加注重綠色環保高效，數字化、智能化、無人化發展，深遠海資源開發利用多元化、融合化等領域發展趨勢。面向未來，可重點布局遠洋運輸船舶、內河綠色智能船舶、深海油氣資源開發裝備、海洋新興資源開發裝備、深海探測與作業通用裝備、深遠海綜合保障裝備，發展船海裝備節能與環保、船海裝備數智化、船海動力與能源、船海裝備試驗驗證、關鍵材料應用、船舶智能制造等共性關鍵技術，同步加強以智能設計與優化、自主航行運輸船舶、無人車間／船廠為代表的前沿技術研究，以形成高端船海裝備研發能力、帶動關鍵系統設備工程應用、解決基礎前沿技術能力薄弱問題。

一、前言

船舶與海洋工程裝備（簡稱船海裝備）是開展海洋運輸、資源開發、科學考察、權益維護等活動的直接載體，具有技術密集、專業覆蓋面廣、產業帶動性強的特征，是加快建設制造強國和海洋強國的重要支撐。近年來，我國船海裝備領域發展迅速，形成了較為完整的產業鏈，在裝備研制、技術攻關、產業鏈建設等方面取得一系列突破，成為國民經濟發展的重要支柱、國家安全保障的重要支撐、制造強國建設率先突破的重點領域。面向科技革命、產業變革新形勢以及復雜多變的國際環境，我國船海裝備領域需加快科技創新與產業創新深度融合，持續提高綠色化、智能化、融合化發展水平，鞏固并提升在全球產業分工中的地位和競爭力，為高效開發利用海洋、推動海洋經濟高質量發展提供有力支撐。

我國在2015年提出了制造強國戰略，船海裝備領域是重點發展領域之一。我國造船新接訂單量的全球占比從2015年的30.2%增長至2025年的69%（按載重噸計），穩居世界造船大國行列。在學術研究層面，船海裝備綠色轉型、智能升級、產業鏈安全、新領域發展等是重點：探討了液化天然氣（LNG）、甲醇、氨等新燃料船用動力發展路徑，梳理了船舶設計研發數字化轉型、智能制造技術推廣應用、智能航行及試驗等方面的研究進展，分析了船海裝備產業鏈現狀，提出了高端海洋油氣裝備和深海礦產開發、天然氣水合物開采、深遠海風電及海洋能開發等新興海工裝備的發展策略等。

船海裝備領域細分方向上已有較多探討，但近年來船海裝備與技術總結以及未來領域布局等仍待研究。本文系統梳理我國船海裝備領域的進展和成就，深入分析發展形勢和存在問題，提出重點裝備、共性關鍵技術、前沿技術等發展方向，為船海裝備領域的后續科研布局和未來產業培育等提供參考。

二、我國船海裝備領域發展現狀

（一）船海裝備領域整體進展

1. 造船大國優勢地位持續穩固

在造船規模總量方面，2025年我國造船完工量、新接訂單量、手持訂單量分別占全球市場的56.1%、69%、66.8%（按載重噸計），主要指標的全球市場份額連續16年保持領先。面對國際市場的周期性調整與非經濟因素的干擾，我國仍能持續保持市場份額的領先地位，體現了船海裝備領域的產業韌性與國際競爭優勢。

在產業體系方面，初步建立了研發、設計、建造、配套、服務于一體，較為完整的現代化船舶產業，基本構建了高效協同、開放包容的創新體系。建成了長江三角洲地區、環渤海地區、珠江三角洲地區三大造船基地與內河船產業帶以及周邊的船舶配套產業集聚區，形成了“就近配套、譜系豐富、支撐力強”的供應鏈體系，規模效應和協同效應顯著。江蘇、上海、山東等省份的船海裝備集群入選了國家級先進制造業集群，打通了技術研發與工程應用的轉化通道，為船海裝備技術迭代與產業升級提供了應用場景。

在產品結構方面，具備了覆蓋全譜系船海產品的建造能力，可制造18種主要船型，完成了大型郵輪、大型LNG運輸船、航空母艦建造的歷史性突破。近年來，建造了深水半潛式生產儲油平臺、全海深載人潛水器等重大裝備，綠色船舶及配套技術裝備達到世界主流水平，風帆助推的超大型油船（VLCC）節能環保性能處于國際一流水平；開發了輔助自動駕駛、綜合能效管理等船舶智能系統，在散貨船、VLCC、超大型礦砂船上獲得示范應用。

在企業發展方面，產業集中度顯著提高，具有國際競爭力的骨干造船企業、專業船舶配套企業加速崛起，形成了國有企業、民營企業、合資企業共同發展與競爭的產業格局。在2025年全球造船完工量、新接訂單量、手持訂單量前10強榜單中，我國均有6家企業入圍。龍頭船企的行業引領作用凸顯，民營船企活力不斷釋放，涌現出中國船舶集團有限公司、招商局工業集團有限公司、中遠海運重工有限公司、江蘇揚子江船業集團有限公司、江蘇新時代造船有限公司、恒力重工集團有限公司、中集來福士海洋工程有限公司等骨干船海裝備制造企業。

2. 產業鏈、供應鏈能力不斷增強

在關鍵配套方面，具備船舶動力、甲板機械、艙室機械等主要船舶配套設備的制造能力，滿足主流船型80%以上的配套設備裝船能力。LNG船等高端船舶專用配套的能力不斷提升，船用殷瓦鋼、超低溫閥等核心材料設備及工藝裝備完成研制與應用。淺水海洋油氣工程裝備自主配套能力基本形成，深水配套能力正在逐步提升，500米級水深水下采油樹、水下控制系統等取得技術突破并開展工程示范應用。積極發展動力推進、甲板機械、艙室機械等關鍵配套設備的集成化、模塊化、智能化設計制造技術，推動產品性能和市場占有率不斷提升。清潔能源供應系統、船用壓載水處理系統等船舶環保裝備的市場占有率位于全球前列。

在產業基礎能力方面，開發了珊瑚Marine、浪花平臺等船舶工業計算機輔助設計／計算機輔助工程軟件，發展了虛實融合的船舶總體性能智能設計／評估／優化技術，提升了船舶總體性能可靠預報、綜合評價、智能優化能力，朝著以數字化技術為基礎、智能化設計為核心的研發模式轉型。突破了一批智能制造關鍵技術和核心裝備，顯著提升了造船企業的效率與效能，掌握了船用材料設計、加工制造、應用能力，船舶與海工用鋼的國產化率超過90%。開展了船海裝備試驗測試能力建設，研制了深遠海綠色智能技術試驗船“未來”號、民用綜合電子信息試驗船“電科一號”、海上應急通信網絡試驗船“智海”號等。

（二）重點船海裝備發展情況

1. 船舶

（1）高端船舶

高端船舶開發能力不斷增強，部分高端船型水平進入國際前列。① 在大型氣體運輸船方面，大型LNG運輸船設計建造能力、低溫系統設備研發與應用能力等同步提升，國際市場競爭力不斷增強；第五代“長恒系列”大型LNG運輸船（艙容量為1.74×105 m3）的綜合技術性能達到國際領先水平，“遠海綠洲”號大型LNG運輸船（艙容量為1.74×105 m3）的建造速度為全球同型船最快水平。開發了超大型乙烷、液化石油氣（LPG）、液氨等氣體運輸船，建造了超大型液化乙烷運輸船“米奧”輪（艙容量為9.9×104 m3，全球最大）。② 在高端客船方面，突破了質量控制、振動噪聲抑制、安全返港設計等關鍵技術，形成了大型郵輪建造和重大工程管理能力，建造并運營了國產大型郵輪“愛達·魔都號”，實現大型郵輪建造從無到有的突破。建造了大型豪華客滾船、大型汽車運輸船（裝載8600輛）等，均達到國際先進水平。③ 在主力船舶方面，設計并建造了首艘超大型集裝箱船“長益”號（裝箱量為2.4×104箱，全球最大），交付了超大型礦砂船“明惠”輪（4×105噸級）。④ 在科考鉆探船舶方面，建成并應用了我國首艘大洋鉆探船“夢想”號，最大鉆深為1.1×104 m，進一步增強了我國深海探測能力；建造了深遠海多功能科考船“探索三號”、科考破冰船“雪龍2號”，標志著我國極地考察現場保障和支撐能力邁上新臺階。

（2）綠色船舶

近年來，我國綠色船舶訂單量不斷增長，涵蓋LNG、甲醇動力、氨燃料預留、氫燃料電池等低碳／零碳動力形式，實現對主流船型的全覆蓋，新接綠色船舶訂單量約占全球市場的70%。綠色船舶總體設計及綠色動力、節能環保系統技術研發能力顯著增強，船體線型優化等傳統節能技術、脫硫脫硝系統等環保產品、綠色燃料動力系統獲得廣泛應用，氣層減阻、翼型風帆、變頻軸帶發電等新型節能技術獲得示范應用。① 在雙燃料動力船舶方面，建造并交付了全球首艘LNG雙燃料VLCC“遠瑞洋”輪、全球首艘甲醇雙燃料VLCC“凱拓”輪、國內首艘2.59×104噸級甲醇雙燃料不銹鋼化學品船“興通海獅”輪、LNG雙燃料動力耙吸式挖泥船“新海鱘”號、全球首艘氨燃料動力集裝箱船（6000標準箱）等。② 在電池動力船舶方面，建造了搭載7500 kW·h磷酸鐵鋰電池組的純電動游輪“長江三峽1號”、國內首艘500千瓦級氫燃料電池動力船“三峽氫舟1號”。③ 在節能技術方面，建造并交付了容量為3×105 t、配備大型硬質翼型風帆的VLCC“新伊敦”輪，實現年平均燃油消耗降低約10%；成功應用了全球首套全流程船舶碳捕集系統。④ 在綠色動力系統方面，新型綠色燃料船用動力解決方案逐步成熟，制造并交付了配置智能控制廢氣再循環系統的雙燃料船用發動機、全球最大功率的甲醇雙燃料船用發動機、LPG雙燃料船用發動機等。

（3）智能船舶

智能船舶總體方案、系統設備升級、關鍵智能技術應用等取得突破，覆蓋了遠洋、沿海、內河等船舶類型，與國際先進水平保持同步。① 在智能船舶方面，設計并建造了全球首艘智能散貨船“大智”號、4×105 t智能礦砂船“明遠”號、2.1×105 t智能散貨船“山東新時代”號、3.08×105 t VLCC“凱征”號、全球首艘1.35×104箱智能集裝箱船“中遠海運荷花”號、300標準箱沿海自主航行集裝箱船“智飛”號、全球首艘智能型無人系統科考母船“珠海云”號、智能游艇“智艇1號”等。② 在智能系統方面，開發了智能集成平臺、船舶輔助駕駛、航行態勢感知等智能系統設備，開展了遠程遙控、輔助自主航行、貨物安全監控、設備遠程維護、能效管理等技術的試點示范。③ 在建造智能化方面，國內骨干船廠積極實施數智化轉型，部分船廠建成了智能立體倉儲系統、管加工柔性生產線、船體加工智能生產線、小組立智能焊接生產線、薄板智能生產車間等，提高了智能生產水平。

2. 海洋工程裝備

（1）海洋油氣資源開發裝備

形成了較為完備的300 m水深海洋油氣開發裝備體系，深水油氣開發綜合能力不斷提升。① 在海洋油氣鉆井與生產裝備方面，建造了深水半潛式鉆井平臺“海洋石油982”，最大鉆井深度為9144 m；建造并交付了超大型海洋油氣平臺導管架“海基一號”“海基二號”，標志著300米級深水導管架平臺的設計、建造、安裝技術進入國際先進行列；設計并建造了亞洲首艘圓筒型浮式生產儲卸油裝置（FPSO）“海葵一號”，建造精度和數智化水平取得突破；設計并建造了深水半潛式儲油生產平臺“深海一號”，標志著海洋油氣開發能力從300 m水深到1500 m水深的跨越。② 在海洋油氣裝備配套方面，自主研發了500米級水下生產系統并實現工程應用，體現了水下生產系統成套裝備的設計建造與應用能力。③ 在新型海洋油氣資源開發方面，高端化、智能化、綠色化深水油氣開發裝備及關鍵系統設備的技術水平穩步追趕世界先進，深海天然氣水合物開發裝備技術能力持續加強，依托深水半潛式鉆井平臺“藍鯨1號”進行了試開采；天然氣水合物和油氣聯合開發技術也納入重點研究方向。

（2）深海礦產資源開發裝備

持續推進深海礦產勘探與開采裝備的研發及技術儲備，形成了由采礦集礦機海底采集、管道提升輸送、水面采礦船預處理及儲運構成的深海采礦系統解決方案。① 在采礦車方面，研發了深海采礦車“鯤龍500”并完成500 m水深深海多金屬結核試采礦；開發了深海采礦車“開拓一號”“開拓二號”并完成4000米級多金屬結殼與硫化物試開采海試，驗證了裝備布放回收、采礦車水下行走、礦物采集取樣等技術；研制了多金屬結核采礦車“海龍V– 曼塔號”，試驗最大水深超過5600 m；研發了深海多金屬硫化物采礦車并完成1000米級海試，驗證了對轉切削和水射流采掘、履帶自適應行走等技術。② 在提升輸送裝備方面，開發了深海采礦智能化混輸裝備等管道提升系統，完成500 m水深海試；研發了粗顆粒礦物混輸泵，完成湖試驗證。

（3）海洋新能源開發裝備

我國海洋新能源開發裝備處于快速發展階段，不同類型的海洋新能源開發裝備成熟度不一。① 在海上風電方面，26 MW海上固定式風電機組并網發電，“三峽引領號”（5.5 MW）、“扶搖號”（6.2 MW）、“海油觀瀾號”（7.25 MW）等漂浮式風力機組獲得工程化應用，全球首臺16 MW漂浮式海上風力機“三峽領航號”完成安裝，帶動了以深遠海大型風電安裝船為代表的產業鏈上下游裝備發展。② 在海上光伏方面，裝備水平顯著提升，抗浪型漂浮式光伏平臺“黃海一號”投入運行（結構設計可抵御50年一遇的惡劣海況）。③ 在海洋能方面，自主研發的兆瓦級漂浮式波浪能發電裝置“南鯤號”投入運行，兆瓦級潮流能發電裝置長期穩定運行，20 kW海洋漂浮式溫差能發電裝置完成海試。④ 研發了風能與波浪能聯合發電裝置，提高了海洋新能源的綜合開發水平。

（4）海洋生物資源開發裝備

積極發展海洋生物資源開發裝備，支持構建多元化食物供給體系，推動相關產業發展。① 在漁業資源開發方面，推動漁業養殖裝備產業化發展，形成了深遠海養殖平臺、養殖工船自主設計與建造能力。建造了全潛式深海養殖網箱“深藍1號”，建造并運營了1×105噸級大型養殖工船“國信1號”，交付了由散貨船改裝的8×104噸級通海型無限航區養殖工船“森海先鋒”輪、配置智能漁業管控系統與清潔能源發電系統的半潛桁架式養殖平臺“格盛1號”，保障了深遠海養殖空間拓展和漁業產業升級。② 在深海生物開發方面，加快裝備與技術研究，提高了深海生物保真采樣、深海環境模擬裝備、深海原位觀測及分析、深海微生物菌種保藏水平，開發了深海微生物原位采樣自主水下航行器、深海保壓氣密取樣器。

（5）海洋探測作業基礎通用裝備

我國以深潛裝備為代表的海洋探測作業基礎通用裝備技術總體上達到國際先進水平，初步形成覆蓋全海深的體系化深潛裝備發展格局。① 在載人深潛裝備方面，先后開發升級了4500米級“深海勇士”號、7000米級“蛟龍”號、萬米級“奮斗者”號等載人潛水器，在海底資源勘探、科考、打撈等場景中獲得廣泛應用；正在建設面向冷泉生態系統的深海載人駐守型海底實驗裝置。其中，“奮斗者”號是我國首臺具有完全自主知識產權的全海深載人潛水器，也是當前全球同類型載人潛水器中載員數量最多、海底作業時間最長的裝備。② 在無人深潛裝備方面，開發了7000米級“海星7000”號無人遙控潛水器、6000米級“潛龍四號”自主水下航行器、1×104米級“海斗一號”自主遙控水下機器人、1×104米級“海燕 –X”水下滑翔機等裝備。③ 在深海基礎通用配套方面，發展了有人／無人深潛裝備，帶動了深海通用元器件、高性能電池、精密傳感器等配套技術研發和產業化。

（三）船海裝備領域發展經驗

過去10年，我國船海裝備領域發展取得顯著進展。從規模總量、市場占有率、船型譜系等角度看，船海裝備進入世界先進水平行列。船海裝備產業鏈、供應鏈的韌性與安全水平也在不斷提升，在全球船舶產業鏈、供應鏈中的影響力進一步增強。注重科技創新、加強產業鏈協同是我國船海裝備發展的重要保障。

在科技創新方面，船海裝備領域在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，構建了較為完善的船海裝備創新體系，持續推動產業轉型升級發展。在政策維度，發布了《海洋工程裝備制造業持續健康發展行動計劃（2017—2020年）》《推進船舶總裝建造智能化轉型行動計劃（2019—2021年）》《智能船舶發展行動計劃（2019—2021年）》《船舶制造業綠色發展行動綱要（2024—2030年）》等文件，引導船海裝備領域創新發展。在人才培養維度，從事船舶與海洋工程研究的高校超過40所，培養了世界50%以上的船舶行業人才，形成了以科研院所和船廠為創新主體、高校為重要支撐的科技創新力量。在基礎設施維度，科研院所和高校穩步提升大型試驗水池、海上試驗場等基礎設施能力，圍繞深海高壓模擬、極地環境、綠色動力、智能船舶等新方向開展驗證平臺建設，適應船海裝備科技創新需求。

在產業鏈協同方面，聯合上下游企業、科研院所、高校等優勢力量，以大團隊合作方式開展了大型郵輪、LNG船、載人深潛裝備等的研發與建造，形成了“龍頭牽引、多點支撐、整體躍升”的協同創新生態。國產大型郵輪“愛達·魔都號”歷經8年科研攻關、5年設計與建造，參與單位超過1000家，形成了大型郵輪全流程自主建造能力，同時協同上下游初步構建了郵輪產業生態。LNG運輸船產業鏈上的國內配套廠商超過100家，通過全鏈條的協同攻關攻克了大型LNG運輸船設計與建造關鍵技術，整體達到國際先進水平。“奮斗者號”載人潛水器研制涉及跨領域、跨專業的近百家單位，通過協同攻關突破了萬米級深潛技術瓶頸，帶動了深海材料與元器件等新興產業發展。

三、我國船海裝備領域發展態勢

（一）我國船海裝備領域的發展環境

1. 國際環境趨于復雜

未來國際市場競爭的廣度和強度將不斷提升，國際協作體系加速重組，原來高度分工的全球產業鏈正在轉向區域性產業鏈，圍繞產業與科技的競爭及博弈走強，跨國科技交流與合作阻力加大。地緣沖突升級加速削弱全球化，成為影響全球經濟、社會、環境穩定，危及糧食貿易、工業生產、能源利用、科學研究、物流運輸正常格局的重大不確定性因素。上述國際環境的變化，構成了影響船海裝備產業鏈與供應鏈穩定、科技創新合作以及海洋運輸船舶新造船市場發展的不確定因素。

2. 全球經濟社會中長期發展充滿變數

未來全球經濟增速放緩，海運需求增長乏力，如聯合國貿易和發展會議預測未來5年海運貿易量年均增幅僅為2%。人口老齡化趨勢明顯，制造業對新生代吸引力不足，勞動力質量不足成為突出問題。未來船舶工業對勞動力的需求仍將保持增長，高技能人才的供給不足矛盾更加突出，船舶工業可能面臨更加嚴重的勞動力短缺問題。全球進入能源轉型關鍵期，新能源在能源結構中的占比逐步提升，石油、天然氣、煤炭和低碳能源將平分秋色。在海運市場需求、勞動力問題、新能源應用等因素的推動下，船海裝備將朝著高端化、數智化、綠色化發展，以技術創新推動產業結構持續升級。

3. 全球海事工業競爭呈現新格局

世界造船中心競爭格局逐步從中國、日本、韓國、歐洲“四極”轉到中國、韓國“兩強”，再到中國持續“領跑”的局面，相關國家和地區圍繞技術、產品、市場開展全方位競爭。供應鏈競爭趨于激烈，發達國家在高端船舶與配套裝備方面仍占據明顯優勢；在全球產業分工變化、供應鏈本土化的趨勢下，關鍵配套品牌建設成為市場關注焦點。深遠海方向的新裝備技術成為產業競爭新空間，發達國家加強深海裝備與技術攻關，積極搶占未來發展先機。

4. 國家重大戰略需求為產業發展帶來新機遇

按照部署，我國到2035年將基本實現新型工業化，這就需要船海裝備領域在提高產業鏈與供應鏈安全水平、增強科技創新實力、提升高端綠色智能裝備制造能力等方面持續發力。未來將加強海洋開發利用保護裝備研發，提升船海裝備領域前沿技術創新能力，鞏固船海裝備制造產業優勢，發展海洋新興資源開發裝備，深化深海探測開發保障裝備體系建設。

（二）我國船海裝備領域的發展趨勢

1. 更加注重綠色環保高效

國際海事組織在相關減排戰略中提出了2050年前后實現溫室氣體凈零排放的目標。“國家管轄范圍以外區域海洋生物多樣性協定”近期將生效，水下噪聲與微塑料控制、水域保護區航線設定變化等環保問題成為關注點。在此背景下，積極發展清潔燃料動力、碳減排、海上綜合能源開發等海事能源轉型技術群，將催生海事工業綠色發展新模式。以低油耗、低碳／零碳排放、環境友好為主要特征的綠色環保船型將成為發展主流，新船型開發、新型動力技術、新型節能技術與綜合集成應用、新型船舶環保設備開發等將是發展重點。海洋工程裝備朝著更加綠色環保的方向發展，突破環境友好型開采技術、提高能源利用效率、減少廢棄物排放等將是重點方向。

2. 數字化、智能化、無人化發展

未來，以生成式大模型、數字孿生、無人技術為代表的智能技術群將為船海裝備領域的科技和產業創新提供新支撐，影響包括設計、建造、運營等環節在內的船海裝備全生命周期。船舶自主感知、決策、執行能力不斷增強，推動船舶實現少人／無人運行，也使海上自主水面船舶成為國際發展重點。以少人／無人值守為特征的海洋工程裝備成為重要方向，可顯著增強海洋開發過程中的智能監測、管控、優化能力。水下無人潛水器的自主水平不斷提升，支持自主規劃、自主作業、群體協同作業等任務。

3. 深遠海資源開發利用多元化、融合化

未來，各國對深遠海（含極地）資源勘探與開發的重視程度不斷提升，海洋資源開發由以海洋油氣資源和風電資源開發為主，逐步向深海礦產資源、海洋新能源、深海生物資源、深海空間資源、極地資源等多元化開發拓展，相關深遠海資源開發利用與保障的新裝備、新技術不斷涌現。為了提高深遠海資源開發的經濟性，多種深遠海資源的融合開發成為重要方向，如“海上風電+海洋漁業”“海上風電+能源制備”“海上風電+海洋油氣”“海上風電+海上光伏+波浪能”等多種資源融合開發模式得到探索應用。

（三）我國船海裝備領域存在的問題

1. 高端裝備創新引領待加強

重大系統創新、前瞻性設計能力仍有不足，在新產品開發方面基本處在跟隨狀態，尚未推出有國際市場影響的獨創概念。領域技術引領性不強，面向中長期的創新船型儲備缺乏。部分高端船海裝備的核心設計理念、關鍵技術路徑仍參考國外方案，大型郵輪、LNG浮式生產儲卸裝置（FLNG）涉及的高端裝備自主研發設計能力不夠完整，部分船海裝備的質量、能耗指標與國外產品仍有一定的差距。需要加強總體設計能力，采用綠色智能技術賦能船海裝備性能升級。

2. 關鍵國產系統設備的工程應用不足

船海裝備領域的部分關鍵系統設備仍以國外產品為主，而國產關鍵系統設備缺乏規模化、系列化的實船應用驗證機會，導致工程應用反饋機制不暢，實際工況下的穩定性、適配性數據積累不足，可靠性水平與國外先進產品存在差距。設備運維、故障診斷等方面的售后服務能力提升較慢，難以滿足船東對高效運維的需求。面向智能綠色系統設備市場競爭，智能系統設備應用場景不足，在研和試點的智能航行及能效產品等迭代較慢，自主航行、遠程遙控等關鍵系統的實船測試不足，無法有效響應市場需求。船舶零碳排放等綠色技術有待突破，需要進一步提升相關技術的成熟度、可靠性、經濟性。

3. 基礎創新能力需筑牢

研發綠色智能、深遠海創新船海裝備等所需的基礎技術儲備不足。人工智能賦能設計、建造、管控等應用能力不強，整體上仍處于數字化制造起步階段、智能化制造探索階段，部分船廠總裝建造效率與國際先進水平相比仍有差距。基礎傳感器、基礎材料仍是船海裝備領域中技術鏈與產業鏈上的薄弱環節，高性能鋼材、復合材料等高性能材料研發與應用機理等有待加強。極端海洋環境下的裝備技術驗證測試評價體系不夠完善，國際標準和規范制定的話語權有待提升。

四、我國船海裝備及技術的重點發展方向

在海運市場需求穩中有升、深遠海資源開發需求不斷增強的背景下，船海裝備市場將進一步擴大。面向建立船海裝備數智化產業生態、推進全球船舶行業“碳中和”進程、引領全球深遠海裝備技術創新發展等目標，我國船海裝備領域可圍繞船舶綠色智能升級、深遠海裝備研發、基礎前沿技術攻關3條主線進行布局，以形成高端船海裝備研發能力、帶動關鍵系統設備工程應用、解決基礎前沿技術能力薄弱問題。

（一）重點裝備布局方向

1. 遠洋運輸船舶

優化油船、散貨船、集裝箱船等船型的總體性能，推動綠色動力系統與船用智能系統規模化應用，有效降低船舶結構質量及能耗，提升主流船型的國際市場競爭力。深化大型LNG船、乙烷船等低碳／零碳燃料氣體運輸船技術研究，加快推廣應用，打造品牌船型。提高大型郵輪、客滾船等方面的概念與藝術設計、總裝建造、關鍵系統設備開發能力，支撐中國特色郵輪產業發展。

2. 內河綠色智能船舶

率先在內河航線上實現船舶綠色化、智能化發展目標，持續開展LNG、電池、甲醇、氫燃料等綠色動力以及遠程遙控等技術攻關，拓展內河船舶綠色智能技術應用范圍，建立標準化、模塊化、低運營成本、零排放、低污染、高能效比、高安全性的內河綠色智能船型譜系。完善配套基礎設施、運營管理、商業模式，支撐內河航運安全、經濟、高效、綠色發展。

3. 深海油氣資源開發裝備

著力提升高端深海油氣裝備研發能力，開發大型FPSO、大型FLNG、海工作業支持船等裝備以及關鍵水面／水下系統設備，推動關鍵系統設備在深海油氣田上盡快開展應用。在海洋油氣資源開發裝備上應用低碳／零碳、遠程運維等綠色智能技術，結合海上風電等能源開發需求進行聯合研究，為全球深海油氣資源的綠色、智能、高效開發提供“中國方案”。開展深海天然氣水合物穩定試采、核心裝備海試驗證，逐步構建深海天然氣水合物開發裝備與技術體系，為規模化、商業化開發筑牢基礎能力。

4. 海洋新興資源開發裝備

建立高效智能的海底礦產資源勘探、采集、輸送、處理裝備技術體系，突破生態影響評估、修復防護等技術，在海洋鋯鉿礦開采上率先開展示范應用。推動大型海上風電、兆瓦級溫差能及深層海水利用、海上浮式光伏發電、大型波浪能及潮流能發電、多種能源集成利用、海上新能源制氫／氨／醚等方面的裝備研發與規模化應用。發展新型漁業養殖工船技術，融合養殖裝備和文旅裝備，形成可規模化應用的工業化、集約化綠色智能養殖新模式。開展遠洋漁船的自動化、智能化升級，提高南極磷蝦、大洋漁業捕撈的份額及效益，支撐我國漁產品和食品結構的調整。

5. 深海探測與作業通用裝備

開展大型深海有人探測作業裝備的研發與應用，突破新材料應用、新型能源動力、自主決策及控制、集群作業等技術，推動小型載人深潛器、深水重載有纜遙控潛器、深水長航時水下自治潛器、配套作業設施及工具等的譜系化發展。發展深海有人／無人深潛裝備跨域組網通信、智能協同操控、高功率密度動力、集群探測與作業等能力，為深海資源開發和科學研究提供有力支撐。

6. 深遠海綜合保障裝備

面向深遠海資源開發保障需求，開發大型特種鋪管船、大型挖泥船、海上風電安裝／運維船、多功能海上棄置平臺拆解關鍵裝備等海工輔助船，為海洋工程作業提供關鍵支撐。發展大深度飽和潛水支持船、深遠海多功能救助船、大型半潛起重打撈船等水面支持保障船，為深遠海救助打撈提供裝備支持。研發惡劣海洋環境下的科考、運輸、作業裝備，推動深遠海綜合保障裝備體系化發展。

（二）共性關鍵技術布局方向

1. 船海裝備節能與環保技術

攻關船型及水動力優化、船型／螺旋槳與水動力節能裝置一體化設計、基于流動智能控制的新型減阻、風力助航、太陽能發電、軸帶發電、余熱利用、多類節能技術集成應用、新燃料應用、碳捕捉／碳利用／碳封存等綠色節能技術，研究餐廚垃圾及生活污水一體化處理、油污水高效分離、船舶噪聲控制等防污染技術，提升船海裝備節能效率，拓展低碳／零碳技術應用，適應海洋生態環境保護需求。

2. 船海裝備數智化技術

推動船舶動力設備、艙室與甲板設備、通信導航及航行系統的智能化升級，突破船岸一體化、數字孿生、大模型應用等技術，加強基于自主衛星定位系統、低軌互聯網星座的新一代船舶通信導航系統研發和技術攻關，具備裝備信息聯通、遠程及自主航行操控、能源系統智能管理、輔機智能故障診斷及預測、全船安全智能監控、節能環保智能監控、振動噪聲監控、貨物狀態智能監管等能力，提升船舶航行的安全水平和效能。

3. 船海動力與能源共性技術

突破船舶低碳／零碳燃料燃燒機理，發動機摩擦控制、智能控制、試驗檢測、排放處理、可靠性增強、新材料應用等技術，發展高能量密度、高可靠性、長壽命的能源與儲能技術，研發高能量密度、長循環壽命、可快速充電、高安全性的固體電解質船用電池，探索新型能源形式在船海裝備上的應用，筑牢綠色船用動力發展基礎。

4. 船海裝備試驗驗證技術

突破數字仿真、物理模擬、虛實融合試驗、實船實景性能與安全性數字化測量等試驗驗證技術，融合數字孿生、大數據、大模型等信息技術與試驗驗證技術，提升試驗驗證的精準度與效率。建立智能船舶、深遠海裝備、低碳／零碳裝備方面的中試驗證能力，推動試驗標準與規范體系優化建設，為新型船海裝備研制與應用提供保障。

5. 關鍵材料應用技術

加強材料基因組等技術在材料研發中的應用，提升材料研發效率并降低成本，適應船海裝備材料快速迭代的需求。突破船用高強度鋼、特種合金材料、上層建筑及設備輕量化材料、碳纖維復合材料、焊接材料、防腐防污特殊防護涂料等技術，開發環保型、可回收利用的船舶結構和功能材料，推動新材料盡快實船應用，支撐船海裝備創新發展。

6. 船舶智能制造裝備技術

推動大數據、工業互聯網、大模型等數字化和智能化技術與傳統制造技術的融合，突破智能倉儲物流、自動裝配、自主焊接、柔性自適應打磨、少人／無人涂裝、部件／組件／整機機器人集群作業、智能制造數字孿生虛擬仿真、虛擬現實／增強現實輔助、總裝建造移動通信技術應用等，提升船廠建造效率和節能降碳水平，構建智能制造典型應用場景并逐步實現生產線、車間、船廠的全面智能化。

（三）前沿技術布局方向

1. 基于行業大模型的船海裝備智能設計與優化技術

基于船海裝備領域產品以及各類性能大數據、性能分析大模型，結合應用生成式設計理念與智能優化算法，構建數字化、智能化應用平臺。針對設計目標和參數，自動生成設計方案，進行方案性能的可靠預報分析、綜合評價、智能優化，快速形成綜合優化的設計方案，提高方案設計與性能優化的效率及質量。

2. 自主航行運輸船舶技術

研究自主航行船舶總體設計、復雜環境多源融合感知、高精度導航、高海況自適應控制、自主靠離泊、能源優化管理等技術，以無需人員干涉的方式，增強運輸船舶的自主感知周圍環境、規劃最優航線、實時決策避障等能力。支持運輸船舶的遠程遙控和應急接管，有效提升運輸效率并增強航行安全性。

3. 無人車間／船廠技術

針對船海裝備制造逐艘而異、遠非成批量／規制性的個體化特征，全面應用物聯網、大數據、人工智能等技術以及高度自動化、智能化的裝備及系統，革新造船模式，實現設計、生產、管理、運維等環節的高度自動化、智能化甚至無人化操作，提高生產效率并降低成本，增強生產靈活性和安全性。

4. 海洋油氣開發無人平臺技術

突破海洋油氣開發平臺遠程監控與智能控制、設備／設施預測性維護、一體化智能安防、高可靠通信保障等技術，在油氣開發運維過程中廣泛應用無人裝備，支持海洋油氣田開采的實時數據采集、遠程監控、智能運維、安防管理，達到正常生產時無需人員長期駐守的遠期目標；同步推廣應用至其他海洋資源開發裝備。

5. 船海裝備全生命周期混合現實技術

在船海裝備全生命周期中的設計、制造、試驗、運營維護等主要環節，應用混合現實技術建立實時交互的三維可視化手段，支持高效設計評審、精準建造、遠程協同運維、沉浸式培訓，提升船海裝備全生命周期內的效率、質量與安全性。

6. 自主仿生水下機器人技術

研究水生物高效敏捷運動與推進的原理及機理，發展水下機器人外形、界面、推進的仿生技術，突破智能感知與控制、長續航能源動力、柔性復合材料等技術，提升復雜水下環境中的水動力航行性能，更好適應海洋環境監測、海底資源調查、水下結構物檢測等應用需求。

7. 船舶四維打印技術

拓展三維打印技術，將材料與結構的變形設計融入船舶部件或結構的制造過程，制造的船舶螺旋槳、舵、艙室結構等部件可在特定的溫度和濕度條件下發生可控的形狀／形態變化，更好適應船舶在不同環境和工況下的運行需求，提高船舶的性能和適應性。

8. 船海裝備先進傳感技術

發展高集成度、低功耗、耐腐蝕、適應惡劣海洋環境及超大潛深壓力條件的先進物理／化學／生物量傳感器，廣泛應用于船海裝備，滿足高精度、實時監測、全面感知海洋環境及船海裝備狀態的應用需求，為安全航海、深海資源勘探開發、全海域環境監測等提供支撐。

五、我國船海裝備領域發展建議

（一）加強頂層謀劃并按裝備類型分類施策

統籌規劃和實施船海領域相關工程，在人工智能與低碳／零碳等前沿技術攻關、創新船型與新一代配套裝備開發、深遠海未來裝備研發、產業基礎能力建設等方面進行系統布局，有效培育深海裝備、智能無人技術的應用場景。鑒于船海裝備種類繁多、技術成熟度不一，應研究和論證不同類型船海裝備的發展路徑，科學制定船海裝備科研攻關和產業化發展路線圖，為船海裝備領域高質量發展提供針對性的策略支持。

（二）加大創新資源投入以增強發展動力

穩定保持并合理加大船海裝備領域的創新資源投入，發揮企業的科技創新主體作用，激發社會資本投資活力，建立和健全多元化投入機制。加強結構、水動力等方面的基礎科學研究，拓展面向綠色智能、深遠海等新型裝備研發需求的試驗驗證能力。強化戰略科技力量建設，推動海洋裝備國家實驗室建設，布局一批船海裝備技術創新中心、重點實驗室等創新平臺，培養船舶行業的跨領域復合型人才和科學家團隊。建設技術研發、知識產權、試驗檢測、成果推廣等方面的服務機構，提高面向全行業的服務水平。

（三）擴大國際合作并共促國際海事可持續發展

積極融入全球船海裝備創新網絡，在極地科考、北極航線等領域以及與“一帶一路”沿線國家加強多邊合作。深化技術攻關國際合作機制，推動國內科研院所、高校、企業與國外機構共建常態化的技術合作與交流平臺，支持船海裝備領域科技人才開展國際交流合作。積極參與國際標準化組織、國際電工委員會、活躍造船專家聯盟、日歐中韓美造船企業高峰會議、國際拖曳水池會議、國際船舶與海洋結構大會等行業組織與交流活動，深度參與國際海事組織航運與造船領域的熱點議題討論及提案工作，推動國際造船規則制定及修訂，進一步提升國際海事治理能力。

注：本文內容呈現略有調整，若需可查看原文。

• 信息來源：中國工程科學。

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