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世界海洋装备科技前沿与发展趋势

来源:开云网站马德里竞技赞助商    发布时间:2025-06-17 20:05:44

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  党的二十大报告提出,加快建设海洋强国。建设海洋强国,需加快海洋科学技术创新步伐,全力发展海洋装备基础性技术,从根本上解决“从0到1”的问题,支撑海洋装备产业高质量发展。

  本文从海洋运载装备、海洋资源开发装备、海洋科考装备三方面介绍了全球海洋装备的科技前沿和发展的新趋势,具体如下:

  绿色船舶是国际节能环保发展在船舶制造和航运业的具体体现,着重关注氢、氨、液化天然气(LNG)、甲醇等多种替代燃料的应用。欧洲是绿色船舶领域的引领者,在氢、氨等零碳燃料船舶和LNG等低碳燃料动力船的研发技术与标准制定方面占据主导地位。日本积极引入船舶动力替代燃料,在布局氨燃料产业链方面走在世界前列;韩国在LNG动力船方面发展较为成熟且处于国际先进水平。

  在智能船舶方面,自主航行船舶技术慢慢的变成为许多国家着重关注的关键技术。韩国已经实现了从船舶出港到航行、返航、靠岸的完全自主航行;日本推进的完全自主船舶未来设计项目旨在实现由无人海上自主水面船舶为支撑的国内沿海航运业务。欧洲更关注无人化和少人化的操作实践,挪威Vard船厂在2021年交付了世界首艘纯电动自主航行集装箱船“Yara Birkeland号”。

  在勘探和钻井装备方面,整体向深远海、智能化、海底化、多功能组合化发展。海洋低频、可控、多源(≥3源)震源控制技术,高密度、宽方位、宽频、四维和混采采集技术,深水/超深水双检多分量拖缆和多波多分量海底地震装备、光纤地震检波器、微机电系统(MEMS)地震检波器采集设备等得到快速发展。

  在生产装备方面,欧洲和美国在单立柱平台(SPAR)、张力腿平台(TLP)、浮式生产油轮(FPSO)、半潜式生产平台(SEMI)等超深水浮式装备的设计建造及应用技术方面,浮式液化天然气储卸装置(FLNG)的船体设计、生产处理、液货存储、外输卸载等技术方面处于领先水平。随着海上油气开发逐步走向深远海,全球主要的油气公司注重加大研发水下生产设备的投入以适用于水下高压环境。此外,海洋资源开发装备也在持续向低碳化、智能化方向转变。

  在海洋传感器方面,目前世界上从事传感器研制的生产单位已超过6500家,其中美国在世界海洋传感器领域处于领导地位。未来,海洋传感器将朝多参数化、小型化、自主化、智能化、模块化等方向发展。

  在深海潜水器方面,美国、中国、俄罗斯、日本、法国等国家的自主研发能力处于全球领头羊,各国研发的多款潜水器已实现全海深作业能力,但目前仅有美国和中国拥有万米级载人潜水器。

  在海洋科考船方面,国际海洋科考船着眼于提高耐波性、舒适性等性能,不断的提高绿色化水平。德国的“Atair Ⅱ号”是全球首艘以LNG为燃料的科考船。瑞典的“Svea号”科考船使用的是可再生燃料,已满足国际海洋勘察理事会发布的水下辐射噪声标准。

  在海洋观测系统方面,国际上尤其是美国和欧盟,已经基本形成了对全球上层海洋大尺度信息的实时获取能力。由美国国家海洋和大气管理局以及国际机构合作建立的热带海洋大气观测网(TAO)覆盖太平洋赤道地区,使用浮标、浮式温度、盐度传感器等设备测量海洋表面和深层的物理与气象参数(如海水温度、盐度、气温、风速等),并通过卫星传输回地面做处理和分析;由全球30多个国家和地区组成的ARGO海洋观测网覆盖全球海洋,通过全世界内的浮标网络使用一系列浮标和深潜器来收集海洋温度、盐度、压力等物理参数,获得的数据通过卫星传输回地面,提供连续的、实时的、三维的海洋温度和盐度数据;由美国国家科学基金会资助建立的海洋气候平均状态随时间的变化观测网,覆盖北极、南极和美国海岸等地区,使用一系列浮标、潜水器、浮式设备来收集海洋物理、化学和生物参数,有关数据可供研究气候平均状态随时间的变化和海洋ECO等方面的问题。