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，習近平總書記主持召開中央財經委員會第六次會議強調，“推動海洋經濟高質量發(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)展海洋科技領軍企業(yè)和專精特新中小企業(yè)。”
當前，我國海洋經濟總量持續(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、智能航運及深遠海探測等方面取得突破性進展，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)達是航運強國的重要標志。從理論模型創(chuàng)新、航海裝備研制到基礎設施建設，近些年，我國航海科技創(chuàng)新實現(xiàn)系統(tǒng)性跨越，成果已覆蓋船舶設計、動力系統(tǒng)、港口管理、導航通信、安全保障等領域。
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”實現(xiàn)跨洋航行，遠洋氣象導航技術能力持續(xù)提升……以航海需求帶動技術創(chuàng)新，實現(xiàn)多點突破，航運新質生產力有力支撐我國航海事業(yè)高質量發(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，直到我國首艘國產大型郵輪“愛達·魔都號”誕生，改變了這一局面。
摘取“明珠”有多難？以其中一項關鍵技術為例，作為大型郵輪設計建造過程中的重點和難點之一，重量重心控制事關郵輪航行安全、舒適度和穩(wěn)定性。為此，研發(fā)團隊自主建設了國內首條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難題，使得重量與重心數據均處于可控范圍之內。
這只是郵輪建造技術攻關的一個切面。“愛達·魔都號”僅外方提供的設計圖紙和建造文件就多達15萬頁、近2.1噸。通過引進消化和自主創(chuàng)新，項目團隊前后歷經8年科研攻關、5年設計建造，最終實現(xiàn)了國產大型郵輪零的突破。截至今年3月10日，“愛達·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驗和創(chuàng)新技術，已應用在第二艘國產大型郵輪建造中。如今，第二艘國產大型郵輪已完成塢內起浮，計劃明年交付，相較“愛達·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，關鍵技術和核心設備研發(fā)等方面與發(fā)達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，無人駕駛技術在郵輪上的應用也指日可待。
智能航行，海上自動駕駛
數字化時代，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；看港口，遠控橋吊自動裝卸、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)生碰撞的風險……
隨著人工智能、大數據等新一代信息技術與航運業(yè)的深度融合，智慧航運場景在海事安全與應急管理、遠洋氣象導航、船舶設計與制造、客貨運輸、船舶遠程監(jiān)控與管理等方面均已得到應用。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，我們如何實現(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，這既是智能航運發(fā)展的核心技術，也是當今國際海事技術的競爭焦點。
“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鍵技術”項目團隊通過多項研究，實現(xiàn)了成套技術突破和“彎道超車”。
這是一套融軟硬件于一體的集成技術。看底層，建立船舶智能航行技術測試評價體系；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，自主設計建造了智能航行集裝箱海船“智飛”號。
這套技術的智能航行感知準確率達到99.2%，項目科技成果達到國際領先水平，實現(xiàn)了我國智能航行海船設計、建造和商業(yè)化運營與領先國家并跑。目前，該項目成果已應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業(yè)變革的加速推進，智能化已成為航運業(yè)轉型的核心方向，未來航運業(yè)將朝著“超級自動化”和“智慧化”方向邁進，隨著5G—A、6G網絡的加快落地，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，需要在能源結構轉型、新能源船舶技術、綠色基礎設施升級等方面持續(xù)創(chuàng)新變革。
在綠色船舶技術方面，重點發(fā)展LNG（液化天然氣）、甲醇、氨等替代燃料船舶技術；在船舶能效技術方面，重點發(fā)展船舶能效優(yōu)化技術；在碳捕獲與封存技術方面，建立船舶碳捕獲與封存技術體系，為航運業(yè)低碳轉型提供支持；在綠色港口技術方面，重點發(fā)展綠色港口建設技術，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”，各項設備采用電力驅動，能源消耗全部來自綠色能源，實現(xiàn)在能源生產和消耗兩側的二氧化碳“零排放”。
港口行業(yè)裝卸生產作業(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%為風電、光伏等綠色電能，且綠色電能100%自產自足的零碳碼頭。
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，裝卸設備、水平運輸設備、生產輔助設備等全部采用電力驅動。通過多臺風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，碼頭還采用先進能源監(jiān)測技術，對碼頭各類能源消耗進行實時統(tǒng)計分析，確保綠電100%自產自足。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首座全資質港口加氫站，將氫能引入自動化碼頭應用場景，投用全國首艘氫電拖輪；上港集團基本完成港機設備油改電、油改氣……一批近零碳港口加速建設，未來，港口將具備更高的自供能能力，實現(xiàn)能源自循環(huán)。
（作者為中國航海學會常務副理事長，本報記者韓鑫采訪整理）
《 人民日報 》（ 2025年07月19日 06 版）