“開拓二號”深海重載采礦車海試水深首次突破4000米；“深海一號”大氣田實現(xiàn)向1500米超深水跨越……我國深?？萍寂c海工裝備接連實現(xiàn)新突破，正在成為推動傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)升級、新興海洋產(chǎn)業(yè)崛起、未來海洋產(chǎn)業(yè)培育的重要力量。
日前在三亞召開的第二屆海南自貿(mào)港國際科技創(chuàng)新合作論壇暨深海技術(shù)創(chuàng)新大會上，一批海洋領(lǐng)域的“硬核裝備”和先進技術(shù)集中亮相，展示了廣闊的應(yīng)用場景和推廣前景。各科研單位和企業(yè)研發(fā)“掌門人”齊聚一堂，共同聚焦科技創(chuàng)新賦能培育海洋新質(zhì)生產(chǎn)力。
“深海利器”賦能藍色經(jīng)濟
耕海牧漁，“種糧”于海。幾天前，“鑫環(huán)1號”海洋牧場養(yǎng)殖平臺在東方市感城海域投放錨定完畢，計劃9月正式投產(chǎn)。這是一座集水產(chǎn)養(yǎng)殖、種苗繁育、旅游觀光于一體的綜合性半潛式智能化海洋牧場養(yǎng)殖平臺，預計年產(chǎn)魚類可達200萬斤，年產(chǎn)值9000萬元以上。
上海交通大學自主研制的深海重載作業(yè)采礦車工程樣機“開拓二號”。新華社發(fā)
我國海水魚類養(yǎng)殖發(fā)展迅速，產(chǎn)量由1984年的不到1萬噸，提升到2023年的200多萬噸?！鞍l(fā)展深遠海養(yǎng)殖，就是通過科技創(chuàng)新踐行大食物觀?！敝袊a(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所研究員關(guān)長濤介紹說，2018年以來，我國先后研建了10余款大型養(yǎng)殖網(wǎng)箱、岸聯(lián)式和全圍式兩種圍欄、游弋式大型養(yǎng)殖工船等設(shè)施與裝備，促進了深遠海養(yǎng)殖的發(fā)展。
從生物資源、油氣資源、礦產(chǎn)資源到可再生能源，藍色國土蘊藏豐厚“寶藏”。我國海洋科技創(chuàng)新能力持續(xù)增強，一批“深海利器”加快挺進產(chǎn)業(yè)“新藍海”。
高科技海洋裝備是深海資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)?！爱a(chǎn)業(yè)需求牽引帶動我國海洋裝備研發(fā)不斷深入，推動實驗室成果的加快落地和批量化應(yīng)用?！敝袊こ淘涸菏?、上海交通大學原校長林忠欽說，近年來我國在深海油氣勘探和開采裝備、大型郵輪和大型LNG船等高性能船舶，以及有人/無人水下作業(yè)裝備方面發(fā)展迅速。
自20世紀50年代開始，全球深海作業(yè)歷經(jīng)70余年的發(fā)展，如今已經(jīng)具備安全可控的工程化能力。深海重型作業(yè)裝備屬于定制化的高端裝備，是深海作業(yè)的關(guān)鍵支撐，具有體積大、重量大、功率大、結(jié)構(gòu)復雜、功能多樣化等特點。盡管我國在該領(lǐng)域布局相對較晚，但國內(nèi)企業(yè)正在加快追趕。
作業(yè)級水下機器人近三年市場占有率居全球第一，挖溝機市場占有率居全球第一，全球約70%的海底通信光纜由中國中車提供裝備進行敷設(shè)……依托高鐵內(nèi)核技術(shù)沉淀，中國中車跨界“入?！保Υ蛟斓诙垺敖鹈?。10年來，中國中車先后攻克了深海裝備電動化技術(shù)、多功能輕量化重載作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)、分布式管纜探測及埋深測量技術(shù)等行業(yè)前沿難題。
上海中車艾森迪海洋裝備有限公司總工程師張定華介紹，公司研制了系列深海懸浮作業(yè)機器人、深海挖溝敷纜機器人等國內(nèi)首臺（套）裝備，服務(wù)于海洋油氣、海底通信、救援打撈、可燃冰開采等國內(nèi)深海作業(yè)場景需求。下一步，將推動深海重型作業(yè)裝備高效電動化，提高效能降低投資成本、運營成本，也更加符合綠色發(fā)展的要求。同時，提升整機的智能化水平，提高具備自主或半自主的作業(yè)能力。
科研攻關(guān)孕育未來產(chǎn)業(yè)
今年6月，由上海交通大學自主研制的“開拓二號”深海重載采礦車成功完成海試，首次實現(xiàn)深海重載采礦車布放作業(yè)水深突破4000米，并實現(xiàn)多項重大技術(shù)突破，接下來“開拓二號”將繼續(xù)向更大水深挺進，為將來深海礦產(chǎn)商業(yè)化開采夯實科技和裝備支撐。
“深海資源豐富，是未來全球爭奪的戰(zhàn)略空間。由于全球海洋的平均水深接近4000米，給深海資源開發(fā)利用帶來極大挑戰(zhàn)?！绷种覛J指出，目前我國的高端船海裝備仍需大量進口，海洋裝備關(guān)鍵核心技術(shù)需要進一步突破。
海洋裝備從研發(fā)到應(yīng)用離不開大量試驗、測試。我國在長期實踐中，已形成了完善的“水池-湖泊-近?！焙Ｑ笱b備體系化試驗技術(shù)，貫穿于裝備“概念方案設(shè)計-中試樣機測試-工程化樣機研制”全過程，為我國自主研發(fā)的海洋裝備跨越式發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
眼下，林忠欽正帶領(lǐng)科研團隊開展“遠海浮動島”（深遠海全天候駐留浮式研究設(shè)施）研發(fā)工作。該平臺將實現(xiàn)惡劣環(huán)境可長期駐留，海上快速移動，保證深遠海長時間、連續(xù)試驗，為海洋裝備研發(fā)提供極限研究手段。
“我們正在緊鑼密鼓開展‘遠海浮動島’設(shè)計建造，爭取2028年投入使用?！绷种覛J表示，“遠海浮動島”將打造成為高端海洋裝備的試驗平臺、前沿開發(fā)技術(shù)的測試平臺、探索未知海洋奧秘的科考平臺，形成海洋科學與海洋工程研究的新范式。
此次大會發(fā)布了《面向2035年的中國深海礦產(chǎn)資源開發(fā)及利用技術(shù)發(fā)展路線圖》。中國五礦集團有限公司首席技術(shù)專家李茂林表示，目前我國錳、鈷、鎳、銅等關(guān)鍵礦產(chǎn)資源高度依賴進口，資源安全形勢不容樂觀。想要打破現(xiàn)狀，深海礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)探索和商業(yè)化集成刻不容緩，技術(shù)路線圖的發(fā)布意義重大。
據(jù)了解，路線圖梳理了相應(yīng)的技術(shù)體系和研究內(nèi)容，提出了中國深海礦產(chǎn)開發(fā)的愿景目標，即到2035年，按照安全可靠、綠色低碳、智能高效的原則，突破深海礦產(chǎn)資源“勘探、開采、選冶、環(huán)?！标P(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)自主可控的深海采礦裝備系統(tǒng)，形成有國際競爭力的深海礦產(chǎn)資源商業(yè)開發(fā)能力。
向更長遠目標展望，中國科學院院士、嶗山實驗室主任吳立新介紹了“透明海洋”的概念和意義。他表示，“透明海洋”工程是指使用現(xiàn)代海洋觀測與探測技術(shù)，構(gòu)建“海洋物聯(lián)網(wǎng)”體系，實現(xiàn)海洋的狀態(tài)透明、過程透明、變化透明?！盁o論是氣候安全、能源安全、礦產(chǎn)資源安全還是糧食安全，對海洋的精準感知和預測具有重大意義?！?/p>
他進一步分析稱，實現(xiàn)“透明海洋”，需要構(gòu)建起海洋物聯(lián)網(wǎng)工程，實現(xiàn)空中、水面、水下、海底的一個感知體系，包括更細、更深的衛(wèi)星觀測技術(shù)，低成本、小型化、低能耗、仿生、超高速的水下觀測平臺，以及新興的能源技術(shù)、更高能量的水下通信導航方式等等。擁有這些裝備和技術(shù)，才能構(gòu)建起海洋數(shù)據(jù)底座。
協(xié)同創(chuàng)新匯聚藍色動能
崖州灣畔，我國首個公共科考碼頭——三亞南山港公共科考碼頭已于7月啟動試運行。距此僅2公里，深海裝備產(chǎn)業(yè)園二期近期已投入使用，為海洋裝備產(chǎn)品的“靠前研發(fā)測試、靠前生產(chǎn)組裝、靠前維護保障”提供載體和服務(wù)。去年底，深?？萍紕?chuàng)新公共平臺啟動試運行，為深海裝備產(chǎn)業(yè)化推廣和應(yīng)用提供服務(wù)。相關(guān)項目、平臺密切聯(lián)動，賦能深海科研和產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。
產(chǎn)學研創(chuàng)新要素集聚成勢，推動更多“深海利器”挺進“深藍”。三亞崖州灣科技城有關(guān)負責人介紹，海南省深海技術(shù)創(chuàng)新中心、嶗山實驗室海南基地、漢江實驗室海南基地等科研平臺加快建設(shè)或相繼建成，中國海洋大學、上海交通大學、中國科學院深?？茖W與工程研究所等高校和科研院所陸續(xù)進駐。園區(qū)還聚集了1000多家涉深?？萍计髽I(yè)，覆蓋海洋智能裝備、海洋生物醫(yī)藥、海洋能源、深海養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)。
“我們與崖州灣科技城的科研院所、企業(yè)開展了深海采礦車設(shè)計和實驗研究的合作。希望通過同三亞的合作，實現(xiàn)深海采礦車水下5000米作業(yè)的目標。”李茂林表示，三亞地理位置優(yōu)越，距離千米水深海域約100海里，科考船從三亞出港到抵達深海可實現(xiàn)當天往返。希望在這里建設(shè)一個實驗室開展?jié)摵嶒灒炞C深海采礦車的行走性能、動力性能、控制性能。
大會期間，海南省海洋廳提出，海南將按照物聯(lián)海洋、孿生海洋、智能海洋、深海智造“四步走”的路線圖，構(gòu)建“智慧海洋”高能級深?？萍紕?chuàng)新平臺體系，并在今年底建成國家海洋綜合試驗場（深海），建設(shè)“深海智造”智能工廠，著力打造深?？萍紕?chuàng)新策源地。
大會還同步舉辦了“國家海洋綜合試驗場（深海）裝備賽馬測評、基金跟投行動（第一期）”活動，海南將在今年底前組織2023年增發(fā)國債項目中標企業(yè)針對項目中的關(guān)鍵小件、關(guān)鍵重要問題發(fā)出需求榜單并開展賽馬測評，優(yōu)勝者將獲得項目訂單、基金跟投以及科教融合、知識產(chǎn)權(quán)融資等服務(wù)。
海南省海洋廳廳長李東嶼說，海南將針對器件級、載體級、通信鏈路等關(guān)鍵小件、主要載體等動員組織中國頂尖企業(yè)開展競爭性科技攻關(guān)，引導優(yōu)勝者將研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、制造和運維全鏈條集聚于海南的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，為打造深海科技創(chuàng)新策源地和實施“深海智造”行動打下堅實基礎(chǔ)。
