我国海洋工程装备产业发展回顾及展望

2023-10-27 01:43李小平
船舶 2023年5期
关键词:海工海洋工程深水

李小平

(中国海洋工程装备技术发展有限公司 上海 200010)

0 引 言

海洋工程装备是开发和利用海洋资源的前提与基础,具有高投入、高附加值、高风险、高技术、高度国际化的基本特征,是先进制造、新材料、信息化等高新技术的综合体,目前已成为当今世界各海洋强国发展海洋经济的战略取向。

中国拥有绵长的海岸线、广袤的海洋国土、丰富的海洋生物资源和海洋能源资源,发展海洋经济是国家实现经济转型升级和结构优化升级的新引擎,是实现海洋强国战略的关键领域。党的二十大报告指出:“发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国。”海洋已经成为保障我国国家安全的重要领域和促进国家利益拓展的重要战略空间,加速推进海洋产业现代化是当前我国发展海洋经济的重要任务之一。海洋工程装备是建设海洋强国的战略重点,是我国高端装备制造业的重点发展方向以及战略性新兴产业的重要组成部分[1]。国家“十四五”规划纲要指出:“要建设现代海洋产业体系,围绕海洋工程、海洋资源、海洋环境等领域突破一批关键核心技术”。随着国家“一带一路”倡议的提出以及“海上丝绸之路”建设的深入推进,海洋工程装备市场需求不断增长,我国海洋工程装备产业完成了“量的跨越”,跻身全球海洋工程装备制造大国。但是,与美国、韩国、新加坡以及欧盟内部分发达国家相比,我国海工装备产业发展历程较短,海洋工程装备总体设计以及关键系统与设备等领域仍相对落后。

本文通过回顾近年来我国海洋工程装备产业发展取得的成效,分析现阶段海工装备产业创新格局,并从海洋油气开发、海洋生物资源、深海矿产资源、海洋可再生能源这四大关键领域,探讨我国海洋工程发展趋势、面临的发展机遇与技术挑战及应对策略。

1 我国海洋工程装备产业发展历程

我国海洋工程装备的发展历程可追溯到20世纪70年代左右。当时,国内对于海洋资源的探测和开发尚处于起步阶段,缺少现代化海洋工程装备,无法满足海洋资源开发需求。我国通过科技创新和引进海外技术,逐步建立了中国海洋工程装备产业体系。1966年,我国首座固定式海洋钻井平台在渤海海域建成,这是我国海上油气工业的开端[2]。1972年9月,我国为开发海洋石油而自行设计建造的首艘海上自升式钻井平台——渤海1号,顺利通过长途拖航及升降船试验并正式交付使用[3]。1983年,由中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)设计、上海船厂船舶有限公司建造完成的勘探三号半潜式钻井平台,工作水深达200 m,最大钻井深度达6 000 m,标志着我国开始设计建造深水半潜式钻井平台。

进入21世纪,我国加大深海资源勘探和开发力度,通过持续投入与技术创新,在深海勘探装备和深水钻井平台研发方面取得重大突破。MARIC和上海外高桥造船有限公司(简称“外高桥造船”)自2003年起开始深水半潜式钻井平台的研发,经历技术跟踪、平台总体工程化开发、总体建造等关键技术研究,于2012年成功完成我国首座第6代超深水半潜式钻井平台——海洋石油981的设计建造(见图1)[4]。该平台拥有多项自主创新设计,并荣获国家科学技术进步特等奖。其稳性和强度都按照南海恶劣海况设计,能抵御南海200年一遇的波浪载荷,

图1 海洋石油981半潜式钻井平台

2011年,3 000 m深水工程勘探船——海洋石油708交付使用,该船具有自主知识产权,是集物探调查、大型海洋工程作业和钻井功能于一体的国内首艘深水综合工程勘探船[5];同年交付的我国首艘12缆物探船——海洋石油720,是当时亚洲最大的深水多缆高性能物探船(见图2)[6]。2014年,又完成建造中国首艘具有自主知识产权的1 524 m(5 000 ft)深水钻井船——Tiger 1号。

图2 海洋石油720深水物探船

上述深海勘探钻井装备均成功运用于南海和东海深水区域的油气勘探,带来了全新的技术突破。目前我国正在积极建造大洋钻探船[7],并持续开展第7代超深水半潜式钻井平台[8]和超深水钻井船的研发工作[9]。

随着深水油气开发的推进,我国海洋油气生产装备发展也取得了很大进步。2007年,中国船舶集团有限公司(简称“中国船舶集团”)交付首艘完全自主设计并建造的30万吨级浮式生产储卸油装置(floating production storage and offloading unit, FPSO)——海洋石油117号(见图3)。2020年,中国船舶集团交付的海洋石油119号是迄今为止国内应用水深最深、功能最复杂的FPSO。2021年,我国自主研发设计的全球首座储油半潜式生产平台——深海一号能源站完成建造并就位投产,表明我国已突破并掌握了1 500 m水深半潜式生产平台的设计建造技术(图4)[10]。

图3 海洋石油117号FPSO

图4 深海一号半潜式生产平台

与此同时,我国在国际大型FPSO详细设计和建造方面也取得长足进展。2019年12月,MARIC和外高桥造船为荷兰SBM公司设计建造的世界独创的Fast4Ward“通用型”FPSO交付,并成功实现连续接单和建造交付。2023年5月,大连船舶重工集团有限公司与日本MODEC公司联合开发设计的全球首艘M350型FPSO——Bacalhau号正式交付。目前,中远海运重工有限公司和烟台中集来福士海洋科技集团有限公司(简称“中集来福士集团”)正在开展巴西国家石油公司大型FPSO建造工作,海洋石油工程股份有限公司和博迈科海洋工程股份有限公司均具备大型上部模块建造以及船体集成、总装、调试业务的能力。另外,我国正在开展新型浮式生产装置,如浮式液化天然气生产储卸装置(floating liquid natural gas unit, FLNG)、张力腿平台(tension leg platform, TLP)、Spar立柱式平台[11]、浮式钻井生产储卸装置(floating drilling production storage and offloading unit, FDPSO)[12]、干树半潜采油平台等装备的设计研发工作[13],这将有助于我国深海油气勘探的深入开展,并进一步提升中国在深海油气开发领域的技术实力和话语权。

我国对海洋新能源开发装备的研发投入也在不断加大。在海上风电方面,我国先后研发建造了一系列海上风电施工装备,有效保障了国内海上风电场的建设,助推海洋新能源产业的发展。“十三五”期间,国内海上风电场建设驶入快车道,建造了一批起重能力800 ~ 1 200 t、桩腿长度75 ~ 90 m的自升式风电安装船,解决了8 MW以下海上风机的安装需求。“十四五”期间,海上风电迎来平价时代,随着海上大功率风机研制应用以及深远海风电场开发与一体化作业模式得到推广,满足10 ~ 16 MW海上风电施工、作业水深超过65 m,且采用桁架腿齿轮齿条升降系统的新一代风电安装平台完成批量建造(见图5)。

图5 白鹤滩号海上风电安装平台

我国的深远海漂浮式风机也逐步进入试运行阶段,目前已经投入运行的浮式风电机组项目有中国三峡新能源(集团)股份有限公司的三峡引领号、中国船舶集团海装风电股份有限公司的扶摇号(见图6),以及海油新能源的海油观澜号,并且仍有多家单位正在开发浮式风电机组。走向深远海是海上风电开发的大趋势,海上风电制氢及综合利用被认为是解决其电力送出、调峰与消纳等问题的重要解决方案。新能源开发装备快速发展对我国经济、环保和能源结构调整均具有战略意义。

图6 扶摇号深远海浮式风电平台

我国深远海养殖装备的研制起步较晚,但近年随着渔业升级需求的驱动,发展逐渐加速且投入逐年增加,开展了大量装备研制,并逐步走向实践。深蓝1号(见图7)于2018年7月初在黄海海域正式启用。其是由日照市万泽丰渔业有限公司投资建设、中国海洋大学与湖北海洋工程装备研究院联合设计、青岛武船重工有限公司建造的深远海全潜式网箱[14]。

图7 深蓝1号海洋渔业养殖装备

德海1号于2018年9月交付运营,是全球首艘浮体与桁架混合结构的万吨级智能化养殖渔场。长鲸一号于2019年5月在山东烟台交付使用,由中集来福士集团为长岛弘祥海珍品有限责任公司设计建造,是全球首个深水坐底式养殖大网箱和首个实现自动提网功能的大网箱[14-15]。海峡1号是由福鼎市国资国企城市建设投资公司委托马尾造船厂建造,海鸥水产公司负责运营、养殖的大型深海养殖装备,用于大黄鱼的大规模养殖[14]。2022年5月,全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船——国信1号(见图8),在中国船舶集团青岛北海造船有限公司交付运营。

图8 国信1号10万吨级养殖工船

随着养殖装备的发展,自动投饵装置、自动洗网装置、自动收鱼装置、水下监测系统、海上供能系统、养殖管理系统、防污涂料等相关的配套装备与技术自主研发也已起步,为推进深海养殖创新发展奠定了基础[16]。

1991年3月,我国被批准为继“印、苏、法、日”后第5个深海采矿先驱投资者,而后经过长达三十几年的深海矿产资源开发技术研究,积累了一定的技术基础。2016年,长沙矿冶研究院在南海开展了304 m水深多级离心泵粗颗粒矿浆输送海上单体试验,并于2018年在中国南海开展了514 m水深海上单体模拟结核集矿试验。中国大洋矿产资源研究开发协会联合国内相关单位开展“深海多金属结核采矿试验工程”项目攻关,于2021年完成了1 300 m水深的系统海试。长沙矿山研究院于2018年和2019年开展了富钴结壳规模取样器2 000 m级和2 900 m级的综合海试[17]。2020年,招商局工业集团有限公司联合中科院深海所开展了富钴结壳采样车海底行走和矿石切削试验。2021年,上海交通大学完成了开拓一号采矿车(见图9)的行走海试,在我国南海西沙海域成功完成了1 305 m深海“SJ”形行走。

图9 开拓一号深海采矿车

2021年,大连理工大学牵头完成了深海采矿智能化混输装备系统长远号500 m水深的海上试验和布放回收[17]。自2015年以来,中国船舶集团有限公司开展了采矿平台船型方案研究,以及多金属采矿车、硫化物采矿车、水下电泵和隔膜泵原理样机的研发,已完成了硫化物采矿车水池挖掘和行走试验(见图10)、输送泵颗粒物通过性试验和100 h以上连续运行试验等。

图10 深海多金属硫化物采矿样机

海上试验是衡量一个国家技术实力和经济实力的重要标志,但对比先进国家,我国的海试规模和深度都存在较大差距。总体而言,中国海洋工程装备发展历史展现出了一个由小到大、由简单到复杂、由国内到国际的过程。随着中国经济增长、科技进步和国际交流的加强,中国海洋工程装备发展迅速,并取得了世界级的成果。

2 海洋工程装备发展趋势分析

长远来看,海洋油气装备市场具有较大的发展潜力,特别是在深远海油气资源开采方面,仍将是未来海洋工程装备技术与市场竞争关注的焦点[18-19]。国际能源机构在其发布的《世界能源展望》中预测,全球能源需求在2017年至2030年间将以平均每年1.5%的增速持续增长,2030年的能源需求量(折合石油)将达168亿t,较目前增长40%。原油仍将是最大的能源消费品种,占据34%的份额。从需求角度来看,目前全球石油日需求量约在9 000万桶,到2035年,这一数字预计达到12 000万桶,并维持一个相对平稳的线性增长趋势。

随着新资源和新能源需求的不断提升以及技术的不断进步,海洋资源开发利用也逐步走向深远海和极地[20]。围绕海洋生物资源、深海矿产资源、海洋可再生能源等海洋新资源的开发利用技术不断发展[21],各国纷纷加大科技投入,进行关键技术研究、产品研发和应用示范,展开了新一轮的“蓝色圈地”运动[22]。海工装备产业关乎国家海洋资源的探索和开发能力以及海上国防和安全保障能力,其发展对于国家经济、安全、国际地位等方面具有重要意义。

2.1 深海油气开发领域

加强深海油气开发装备研发,是提升国家能源保供能力,推动能源转型的重要途径。全球海洋油气开发的总体趋势是向深海进军。为应对海工市场新常态和环保新要求,除了应更加强调安全外,“经济、高效、绿色、智能”将是未来发展主题[23]。

突破深海油气开发装备核心技术是实现关键装备自主可控、助力南海资源开发的迫切需要。我国南海油气田离岸距离远、水深大、海况恶劣,油田开发装备目前主要以FPSO为主。深水FPSO在深水油气开发和生产方面具有很大的优势,可在更加困难的海洋环境下开展油气开采作业[24]。此外,深水FPSO具有生产效率高、建设周期短、移动灵活等优点,已成为目前海上油气开发和生产的重要设施之一。未来,随着海洋油气产业的不断发展,深水FPSO的应用前景还将不断拓展和扩大。“双碳”背景下,我国天然气消费量、进口量、对外依存度不断上升,开发海上天然气资源可提升国家能源保供能力、推动能源绿色转型。在深水天然气开采方面,FLNG能在远离陆地的海域直接将开采出的天然气液化并储存,再通过LNG运输船运往各地,是海洋油气装备中技术最复杂、造价最高、附加值最大的产品,堪称海工行业“皇冠上的明珠”。

推动深海油气开发装备绿色化智能化技术升级,是实现“双碳”战略和“智慧油田”的必由之路。2022年6月,中国海洋石油集团有限公司发布《“碳达峰、碳中和”行动方案》,力争“十四五”期间中国海油碳排放强度下降10% ~ 18%。目标是:到2025年,将初步完成全集团范围“智慧油田”建设;到2050年,全面建成世界一流清洁低碳综合能源产品和服务供应商。2021年10月,我国运用人工智能、云计算、物联网、5G、北斗等信息技术为传统油田赋能,完成首个海上“智慧油田”——秦皇岛32-6油田项目建设。2023年6月,我国首个百万吨级海上碳封存示范工程——恩平15-1油田碳封存示范工程在珠江口海域正式投用。这标志着我国初步构建了海上二氧化碳注入、封存和监测的钻完井技术和装备体系,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。

2.2 海洋生物资源开发领域

海洋生物资源属于新兴海洋资源的一种,海水养殖是人类主动、定向利用国土海洋生物资源的重要途径。改革开放以来,我国海水养殖业高速发展,近年来养殖产量稳居世界首位,我国已成为世界最大的海洋水产品生产国,海水养殖业为保障国家粮食安全、促进渔民增收、带动经济发展作出了重要贡献。据农业农村部《2021年全国渔业经济统计公报》统计:我国2021年渔业产值中,海洋捕捞产值2 303.72亿元,海水养殖产值4 301.70亿元,海水养殖在国家水产品供给中发挥了重要作用。其中,海水产品产量3 387.24万t,远洋渔业产量224.65万t,是我国优质蛋白的重要供给来源。然而,受制于基础设施和装备技术条件,目前我国海水养殖还主要集中在沿海滩涂和近海水深20 m以内等人类活动最为集中的区域,局部出现了阶段性无序发展,以及超容量养殖和养殖环境污染等问题[25]。向深远海进军、开发利用更为广阔的海洋资源,已成为我国海水养殖业进一步发展的必然选择。

2019年,农业农村部等十部委联合印发《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》,将积极拓展养殖空间、提高养殖设施和装备水平作为重点任务,支持发展深远海绿色养殖,鼓励深远海大型养殖装备、养殖产品收获等关键装备的研发和推广应用,推动养殖、加工、流通、休闲服务等产业相互融合、协调发展。在此背景下,打造海洋高端装备与养殖技术相融合的深远海养殖工厂(见图11),为体系化推动我国深远海养殖产业发展提供了最佳选择。

图11 深远海养殖工厂

深海养殖工厂是指位于我国深远海水域,根据我国海域环境特点和适养鱼种条件,以养殖工船和大型深水网箱/围栏等装备为核心,海上配套活鱼运输船、补给供应船、冷藏运输船、能源供给平台,陆上配套陆基保障设施和综合管控中心等,采用岸海一体智能化运行管理方式,实现深远海养殖集约化、规模化、绿色化、智能化和柔性化的装备新体系和生产新模式。

目前,国内在深海养殖核心装备及技术上已进行了一定的探索,如已经投产的深蓝1号全潜式网箱、德海1号船型半潜式桁架网箱、长鲸一号坐底式网箱、国信1号封闭式养殖工船等,见图12。

图12 国信1号养殖工船

2023年中央一号文件也提及“建设现代海洋牧场,发展深水网箱、养殖工船”等内容,反映出中央对加快我国深远海养殖装备发展的重视,要求也更具针对性,这无疑对提升我国深远海养殖装备研发、制造和运营水平,对探索渔业、制造业等融合发展的新业态和新模式具有重要意义。

2.3 深海矿产资源开发领域

我国对铁矿石、铜精矿以及支撑新能源产业发展所需的锂、钴等主要矿产品和初级原材料需求普遍增加,然而经过多年高强度开采,地表矿产资源枯竭,矿产开采品位逐步下降,供应能力趋弱。目前,国内铁矿石对外依存度超过70%,钴、镍、重稀土和锂等新能源矿产的对外依存度分别超过95%、90%、70%和60%,矿产品价格持续高位震荡。海底蕴藏着丰富的矿产资源,储存有大量多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳和沉积物稀土矿床,富含工业和军事领域大量应用的基础金属元素,极具战略价值。

深海矿产资源开发被视为世界各国科技竞争的前沿领域,是一项庞大而复杂的工程[26]。深海矿产资源开发涵盖勘探、采矿、选冶和运输等产业链流程,并融合了深水感知、信息传输、精确定位、深水作业、智能操控、深海环境监测等海洋开发关键核心技术,体现一个国家的深海工程综合技术水平,亟需通过自主研发构建海洋科技全领域、全海深的装备技术体系,占领海洋技术制高点。深海矿产资源开发环保门槛严苛,亟需环境友好的绿色开发模式。目前,欧美、日韩已完成深海矿产资源开发技术积累,正持续开展海试验证,计划2030年前进行商业化试开采。然而,国内仅开展了关键技术攻关和原理样机研制,系统海试尚不充分,装备产业化差距较大,故需尽快缩短差距,加快形成高效、智能、绿色、可靠的开发技术,为商业化开采抢占先机。

为此,国内提出采输储一体化平台(见图13)、水面分布式平台、水下分布式矿产开发模式(见下页图14),瞄准深海矿产开发战略新兴产业发展方向,聚焦深海矿产资源开发中最核心的采矿系统,面向目标矿种实际赋存水深,掌握深海装备在极端环境下作业基础理论,形成深海复杂环境载荷的超深水下系统与水面平台的耦合响应、超深水输送管道结构动力分析安全性,以及水下设备-水面平台-操作人员多源信息感知与智能交互等科学分析方法。

图13 采输储一体化平台

该方法突破了采矿车智能感知、复杂地形自适应行走、绿色高效泵吸式/切削式采集,以及超深水大颗粒矿物输送、重载布放回收等深水环境下采矿系统“采集、输送、布放”部分关键核心技术,研制试验样机并开展海试验证,构建深海采矿设计、制造和试验技术标准体系,为下一阶段工程化开采系统的研制奠定基础。

2.4 海洋可再生能源领域

为应对全球化石能源短缺以及气候变化的挑战,各国愈发重视可再生能源的开发利用。海洋中蕴藏着巨量可再生自然能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、温差能、盐差能、风能和太阳能等。海洋能作为一种战略性可再生能源已经得到国际上的普遍认同,其中海上风能利用规模最大、技术相对成熟,未来深远海风电发展大有可为。海上风电制氢被认为是解决其电力送出、调峰与消纳等问题的重要解决方案,且因其贴近终端氢气消费市场,故也被视为未来重要的绿氢供应源。

我国于2020年开始进入海上风电制氢领域,代表性项目为青岛深远海200万kW海上风电融合示范风场,采用海上风电与海洋牧场相耦合,余电制氢与储氢等多样化运行示范,但制氢仍然为陆上制氢。2022年11月,我国海水规模化稳定制氢理论获得重大突破,实现了转换高效、设备尺寸灵活、模块可扩展的海水直接电解制氢。其方式类似于淡水分解,不会显著增加运营成本,具有很高的实际应用潜力[27]。2023年6月,基于此项技术的全球首次海上风电无淡化海水原位电解制氢技术海上中试在福建兴化湾海上风电场获得成功。

海上可再生能源制氢将是实现深远海可再生能源经济有效开发的潜在路径,然而绿氢的储存和运输问题始终是技术瓶颈。考虑碳排放交易配额和碳税的征收,二氧化碳和绿氢结合制甲醇的优势将越来越明显,而我国陆地上工业生产中有纯度较高的二氧化碳进行捕集后与绿氢合成甲醇,故是未来发展的重要方向。长期来看,采用可再生能源制备的氨燃料被认为是真正的零碳排放燃料,预计氨燃料在航运燃料中的使用量占比将从2030年的7%增长到2050年的20%。近期BW Offshore公司发布了一款绿氨FPSO概念设计方案,取得了美国船级社的原理认可(approval in principle, AIP)认证。海上能源制氢综合利用已成为国际上研究的重点方向。

我国应加快海上可再生能源开发、绿氢制备以及合成化学品生产工艺关键技术的推进,开展一体化浮式风电开发平台、轻量化浮式光伏平台、浮式制氢有机物储氢浮式储卸装置、浮式制氢绿甲醇制备的FPSO等装备的研制,占领海上可再生能源先进技术的前沿阵地,实现从“中国制造”到“中国创造”。

3 我国海洋工程装备发展若干思考

3.1 我国海工产业发展面临的形势与要求

近几年来,我国各类市场主体大举进入海工装备市场,然而由于相互之间未形成有效合力,因此出现产能过剩、低水平竞争、库存积压等不利局面,导致国家整体利益遭受较大损失[28]。目前,我国在海工装备关键技术攻关领域投入仍有不足,研发创新资源分散。尽管已实现规模化,但总量的跃升未能有效带动并形成“质的提升”和体系化发展,关键核心技术受制于人的局面仍未得到根本性改变,故而高端海工装备产品的国际竞争力不足,自主创新发展能力水平难以满足自主安全和持续健康发展的需要,无法适应新时代建设海洋强国的要求[29]。

2022年4月10日,习近平总书记在海南考察时强调:“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。要推动海洋科技实现高水平自立自强,加强原创性、引领性科技攻关,把装备制造牢牢抓在自己手里,努力用我们自己的装备开发油气资源,提高能源自给率,保障国家能源安全。”中国海工企业必须着力在海工装备关键技术领域取得重大突破,努力实现我国海工装备科技高水平自立自强。

3.2 我国海工产业发展面临的挑战

从国内外产业竞争形势来看,我国海工装备产业尚未进入需求驱动、技术创新的良性循环:

(1)欧美企业经过长期研发和工程实践,在海工装备领域积累已形成大量的专利、关键技术、技术标准和工程经验,发展了体系化的海工装备及其关键系统与设备,并且凭借其强大的技术优势,对国际海工装备市场形成垄断[30]。

(2)由于海洋工程装备长期在海上作业,投资大、风险高、工程总包方的话语权重,进一步加剧了国外公司的垄断局面。尽管国内相关企业、科研院所在部分海工装备、关键系统与设备产品上取得了一定技术突破,但受制于市场因素及欧美企业的体系性技术优势,相关自主研发产品难以获得市场认可与应用。

(3)缺乏实际工程验证,国内自主研发产品的质量、可靠性与国际水平尚存在一定差距,继而又提高了推广应用难度。

从关键技术自主可控来看,“受制于人”的局面没有改变,给我国海工装备自主发展、海洋资源自主开发带来较大风险,主要体现在总体设计、关键系统与设备、设计软件等关键环节[31]:

(1)国内高端海工装备产品的前端设计和基本设计主要源于国外公司。“十二五”以来,国内承接的钻井平台类项目中有85%以上采用国外基本设计。

(2)关键海工装备系统与设备“受制于人”。钻井系统、深水铺管系统、遥控潜水器(remoteoperated vechicle, ROV)、水下采油系统等专用的核心装备和自动化控制系统等被欧美企业长期垄断,且市场占有率达90%[32];平台控制系统、通讯导航系统、动力定位系统、综合电力系统等可与船舶类产品适用的高端配套系统及设备,国内也缺乏具备市场竞争力和影响力的自主品牌。

(3)海洋工程装备领域所需的流体、结构和噪声类专用和通用软件也大量依赖进口。欧美的技术优势可直接转换为成本、质量与可靠性优势,而我国由于缺乏技术优势,难以构筑起国际竞争优势,因而不可避免会陷入内部低水平竞争。

对于国家而言,缺乏核心技术还意味着产业安全问题,我国海工装备自主发展、海洋资源自主开发均面临着极大的风险隐患。从发展环境来看,国内创新资源分散,未形成良性互动的发展模式,我国海工装备产业发展难以短期形成体系性突破。一方面,传统的海洋油气资源开发装备市场未来可期,新兴的海上风电、深海养殖等海工装备市场前景广阔,亟待高端海工装备开发、关键系统与设备研制提供支撑;另一方面,中央企业、地方企业等众多市场主体内均设置了海工装备技术研发机构,各自具有一定优势,但受制于发展基础、行业上下游关系等因素,未能形成一支引领行业发展的领军力量。由此可见,对于国内海工产业,如何加强资源融合,各方如何建立良性互动的发展模式,仍然存在较大挑战。

3.3 我国海工产业发展应对策略

(1)突出重点,聚力攻关,提升海工装备前端开发和基本设计能力

应积极对接国内外市场需求,开展海工装备产品的前端开发和基本设计,解决总体设计受制于人的问题,提升海工装备总体设计水平。以装备总包服务为抓手,坚持“政策引导+市场化”的运作机制,开展“国内、国际双循环”市场营销策略。在国家政策引导下,着力破解产业发展所面临的海洋工程总包业务痛点、难点和卡点;通过总包业务,强化原创设计、供应链管控、数字资产管理服务,实现我国海洋工程装备产业国际竞争力的整体提升。

(2)创品牌、占高端,提升关键系统与设备研发设计水平

应重点选择国内已有较好工程实践和技术基础、占主流市场的海工产品(比如自升式钻井平台、半潜式钻井平台、海工辅助船等),突破核心技术瓶颈,从产品技术性能、建造质量、效率、成本方面进行优化升级,着力打造主力海洋工程装备系列化自主品牌;选择重点方向(比如深水FPSO、半潜式生产平台、FLNG等)结合工程实施开展关键技术研究和自主开发,提升高端海洋工程装备研发设计水平。

(3)着眼于新领域,早布局、抢先机,实现海工装备引领发展

应着眼于海洋资源开发的长远需求,重点围绕当今国际海洋工程装备新兴技术、可能改变当前海洋资源开发模式的新型海洋工程装备以及我国缺门的装备和技术,开展前沿性技术、新概念海工装备(如:海洋可再生能源开发装备、大型和超大型浮式结构物、海水淡化等海洋化学资源开发装备、深远海渔业养殖装备、深海矿产资源与天然气水合物开采装备、极地装备与技术等)研发,为未来装备发展进行技术储备。

(4)创新合作模式,实现协同发展

为汇聚国内优势资源,打造我国海工装备领域的战略科技力量,推动我国海工装备科技自立自强,国务院国资委牵头组织中国船舶、中国石油、中国石化、中国海油、中国远洋海运、招商局集团、中交集团、中国中车这八大中央企业,以及上海国有资本投资有限公司和中集海洋工程有限公司,共同组建了中国海洋工程装备技术发展有限公司,面向国家战略与海工装备未来发展需求,发挥国家级海工创新平台优势,集聚国内优势力量,深化合作、共赢发展,协同推进海工装备科技创新,促进我国海工装备产业国际竞争力提升,为海洋强国建设贡献力量。

4 结 语

当前,我国海洋工程装备产业虽已取得了长足的发展,但在新一轮技术创新和结构调整的“时间窗口”中,仍面临不少挑战和机遇。我国海工装备产业应紧抓机遇,不断加强核心技术的创新和研发,以满足深远海资源开发的需求;同时,应加快推进产业结构的调整和升级,努力突破总体设计、系统集成、关键系统与设备领域的“卡脖子”问题,提高海工装备技术和产品的自主创新能力和研发水平,建立需求侧与供给侧联动的协同创新生态和完备的海工装备技术体系,进一步促进我国海工装备产业的高质量发展。

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