深海技术装备产业发展研究

深海技术装备产业发展研究

一、世界深海技术装备产业概述

深海技术装备是海洋探查和资源开发利用不可或缺的，同时也是“开拓深海和大洋”的瓶颈，其发展水平在一定程度上标志着国家国防能力和科技水平。深海技术装备产业市场需求主要体现在海洋油气开发、海底管线布设和维护、水下结构物的检测/监测、水下施工和作业、水下救援等等领域。

深海技术装备包括的内容很广，泛指深海中用于军事上的综合治海、科学上的海洋探测、经济上的海洋资源开发利用的一切海洋装备。深海装备种类繁多，本报告主要包括深海运载装备、深海拖曳类装备、深海调查类装备与深海作业工具等。

深海运载装备:国际上，目前只有美国、俄罗斯、法国、日本和中国具有载人潜水器，中国的“蛟龙号”载人潜水器在2012年6月27日最大下潜深度已达7062米。可以说，中国的载人潜水器技术处于世界领先水平。美国在载人潜水器方面比俄罗斯、法国、日本稍微逊色，但是在无人潜水器方面则处于世界领先水平；法国也是无人潜水器技术水平较高的国家之一。法国20世纪70年代开发的用于反水雷的遥控式无人潜水器系统受到许多国家海军的青睐；德国阿特拉斯电子公司研制了自主式无人潜水器，并开始深海水域演示活动；英国主要发展军用无人潜航器技术，其中反水雷是优先考虑的任务；挪威从1991年开始研制无人潜水器，主要为其经济支柱产业——油气工业和渔业提供水下技术保障。国内中国科学院沈阳自动化研究所、上海的交通大学等也开展了无人潜水器的研究，研发了CR01、CR02等水下机器人。但距离市场化还存在差距。

深海拖曳类装备:深海拖曳类装备主要是拖曳声呐，一般装载在船上，用于探测水下目标，在军事中应用较多。美国、法国、英国很早就开始了拖曳式声学系统的应用。目前，中国大洋协会引进了Simrad公司的ASM60SI深拖系统，中科院声学所及其他单位也进行了深水声学拖曳系统的研发工作。

深海调查类装备:在国外，海洋调查类装备已作为一项产业推向全世界，如挪威的多波束探测系统制造业已形成创汇产业。目前全世界已有80多艘船只装备了这种先进的多波束测深系统，每套系统在几十至几百万美元。此外，荷兰的波浪骑士、挪威的安德拉海流计、芬兰的维塞拉自动气象站、美国RDI的声学海流剖面仪（ADCP）、美国SEABIRD温、盐、深测量系统等在国际市场上有很高的占有率。国内的中科院声学所研制了声学系统，并在“蛟龙”号载人潜水器中应用，其自行研制完成了“合成孔径声呐工程样机”、“深水多波束测深系统研制”等。地处青岛的山东省科学院海洋仪器仪表研究所也进行了声学系统、浮标等研究。但国内的产品都尚未实现产业化，多数处于样机和研究阶段，差距较大。

深海取样类装备:目前，深海保真取样技术越来越受到海洋学界的重视，在国外海洋学研究领域，传统的取样技术正在逐步被保真（保温、保压）取样技术所取代。国内驻青的海洋科研单位如中科院海洋所、海洋局第一海洋所都进行了保真取样技术的研究，已取得一定的成果，但其保压、保温性能技术指标仍存在差距。

二、全球创新资源地图

综合深海技术装备产业文献综述、基于专利分析的重点创新机构全球分布、专家意见等，绘出深海技术装备产业全球创新地图，如图1所示。目前深海技术装备处于领先位置为国家是美国、俄罗斯、法国与日本。创新资源分布在以下区域:美国麻省波士顿市及周边、美国德州休斯敦、美国加州区域、俄罗斯圣彼得堡、法国巴黎大区、法国布雷斯特市以及日本横须贺。全球创新高地的重点企业、科研机构和主要产品，详见表1。

图1　深海技术装备产业全球创新地图

表1　世界深海技术装备产业创新高地简表

续表

国内深海技术装备产业创新资源分布在以下区域:哈尔滨、沈阳、北京、青岛、无锡、上海与杭州。在载人潜水器方面，我国自行设计、自主集成的“蛟龙号”载人潜水器在2012年6月27日最大下潜深度已达7062米，再创了中国载人深潜器的记录。“蛟龙号”载人潜水器是由中船重工702研究所（无锡）为主，沈阳的自动化研究所、中科院声学所（北京）等单位参与下完成的。在无人潜水器方面，沈阳的自动化研究所、上海交大等对无人潜水器也进行了大量的研究，研发了无人有缆、无人无缆潜水器。深海技术装备产业国内创新地图分布如图2所示。国内创新高地的重点企业、科研机构和主要产品详见表2，产业节点人物见表3。

表2　中国深海技术装备产业分布简表

表3　国内深海技术装备产业节点人物

三、主要产品创新资源

（一）深海运载技术装备

本报告将深海运载技术装备分为四类包括载人潜水器、有缆无人潜水器、无缆无人潜水器及水下滑翔机。表4给出了深海运载技术装备主要生产企业、研发机构及产品。

表4　深海运载技术装备主要生产企业、研发机构及产品

续表

目前只有美国、俄罗斯、法国、日本和中国具有载人潜水器。与载人潜水器相比，无人潜水器在海洋工程、石油开采、军事、科学研究中应用更加广泛。国外无人潜水器研发机构主要集中在海洋研究所、海洋工程公司、石油工程公司及军工企业，如表中列出的美国蒙特利湾海洋研究所、美国国际海洋工程公司、德国阿特拉斯电子公司等。美国蒙特利湾海洋研究所系列无人潜水器能够进行海底地形精密测绘、水柱温、盐、深探测、水样采集，以及其他海洋探测作业，包括近底作业。美国蒙特利湾海洋研究所的无人潜水器技术处于国际领先水平，也代表了深海技术的发展方向。美国国际海洋工程公司是世界上最大的有缆水下潜水器运营商，也是世界上最大的ROV系统制造商，为石油和天然气工业提供服务。德国阿特拉斯电子公司研制的无人潜水器主要用于执行情报搜集、海域监视、通信中继、武器投放和猎杀水雷等任务，应用于军事领域。

（二）深海拖曳类装备

深海拖曳类装备的开发国外主要集中在海洋研究所及军工企业，如表中列出的美国伍兹霍尔研究所、法国海洋开发研究院及法国特雷兹集团。我国中船重工702所与中国科学院声学所联合开发了深水声学拖曳系统。其他拖曳类设备如连续浮游生物记录仪（CPR），主要用于海洋生物研究。英国切尔西仪器公司还开发了拖曳式温、盐、深探测仪（SeaSoar）。表5给出了深海拖曳类装备的主要生产企业、研发机构及产品。

表5　深海拖曳类装备主要生产企业、研发机构及产品

（三）深海调查类装备

深海调查类装备种类较多，主要包括高精度温、盐、深探测仪（CTD）、声学多普勒流速剖面仪（ADCP、ACCP）、多波束回声探测仪等。国外深海调查类装备主要集中在集技术、生产、商贸为一体的小公司，其中包括美国的海鸟公司、美国TRDI公司、挪威的Kongsberg Simrad公司等，其产品在国际市场上有很高的占有率。国内相关的海洋调查类设备主要集中在研究所，与国外仪器相比，竞争力弱。表6给出了深海调查类装备的主要生产企业、研发机构及产品。

表6　深海调查类装备主要生产企业、研发机构及产品

续表

（四）深海取样类装备

深海取样类装备，集中在海洋石油公司、大洋钻探领域。表7给出了深海取样类装备的主要生产企业、研发机构及产品。

表7　深海运载技术装备主要生产企业、研发机构及产品

四、青岛市深海技术装备产业存在问题及对策建议

青岛市深海技术装备产业存在的问题与我国整体在该领域存在的问题基本相同:一是产品以进口为主，自我研究为辅，关键部件基本采取集成国外产品的模式，缺少核心技术；二是产学研脱节，未形成互动机制，产业化企业稀缺，产业化进程缓慢。针对这些问题，对此提出以下几点建议:

（1）依托科研机构，研发深海装备核心技术，建立拥有自主知识产权的深海装备技术体系。支持深海装备技术的研究和开发，吸引国外人才落户青岛，重视深海装备技术专利的申请与保护。

（2）完善激励机制，持续重视海洋装备的开发及产业化进程。政府需要引导广大科研人员向技术创新和成果转化的方向发展。同时对于积极吸收海洋仪器研发技术成果的企业，可以给予一定的税收优惠减免政策，有效的降低企业引进海洋仪器高技术成果面临的风险，从而促进企业与科研成果的结合，提高科技成果转化率。目前，山东省海洋仪器仪表所已在高新区全面启动“国家海洋高技术领域成果产业化基地”的筹建工作。在高校中也要进一步加强与支持海洋装备的开发和产业化。

（3）加快建设国内外科技合作交流平台。世界深海技术装备产业创新高地中的科研院所主要包括美国蒙特利湾海洋研究所、美国伍兹霍尔研究所、法国海洋开发研究院、日本海洋科学技术中心、俄罗斯科学院希尔绍夫海洋研究所等。这些科研院所与驻青的海洋科研机构都有着良好合作的基础，建议在此基础上加强深化合作，政府加强支持，提高自主创新能力。国外与深海技术装备相关的公司在国内一般都有相应的代理公司，建议可先与代理公司取得联系，通过引进人才和技术的方式，提高青岛现有的开发水平。国内的相关单位如中船重工七〇二研究所、中科院沈阳自动化所、上海交大、哈尔滨工程大学在海洋装备技术上处于领先位置，建议加强引进与合作。我市目前已重点推进了中船重工七一〇所的引进工作，其中就包括水下机器人等产品的研制和产业化。

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编写:王云飞　赵　霞

编审:谭思明　管　泉