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11
2023
-
01
智能船舶引領(lǐng)未來(lái)航運(yùn)時(shí)代發(fā)展
作者：
現(xiàn)階段，世界主要海運(yùn)大國(guó)的智能船舶技術(shù)發(fā)展迅速，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息和數(shù)字化、自主航行等方面均取得了一系列重要突破，但距離真正的“無(wú)人船”時(shí)代還有一定距離。根據(jù)國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)，智能船舶的發(fā)展主要分為四個(gè)階段，即互聯(lián)互通、系統(tǒng)整合、遠(yuǎn)程控制和自主操作。其中，第一和第二階段的技術(shù)當(dāng)前已相對(duì)比較成熟，只是應(yīng)用程度深淺不同，而第三階段遠(yuǎn)程控制與第四階段自主操作所對(duì)船舶執(zhí)行系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性都有很高的要求。盡管以歐洲“Yara Birkeland”號(hào)為代表的先進(jìn)智能船舶已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，但目前還未能真正實(shí)現(xiàn)完全自主操作。總體來(lái)看，智能船舶技術(shù)的發(fā)展仍存在諸多瓶頸。
一是全球定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、光學(xué)和紅外系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)等多型船用核心傳感器的性能還亟待進(jìn)一步提升。在現(xiàn)代工業(yè)體系中，傳感器作為獲取信息和數(shù)據(jù)的主要途徑與手段，已經(jīng)深入到海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程等諸多領(lǐng)域。目前，智能船舶領(lǐng)域的各型核心傳感器在精確性、適配性以及魯棒性等方面的性能還不足以支撐智能船舶向更高水平發(fā)展。智能船舶在復(fù)雜的海洋環(huán)境中運(yùn)行需要處理海量數(shù)據(jù)，如果各型核心傳感器不能正確地生成、處理或融合數(shù)據(jù)，將導(dǎo)致船舶無(wú)法進(jìn)行高精度的態(tài)勢(shì)感知，從而影響自主系統(tǒng)的決策和行動(dòng)。因此，更多型號(hào)、更高性能的船用核心傳感器是智能船舶技術(shù)向更高水平邁進(jìn)的必要支撐。
二是現(xiàn)有海事通信技術(shù)能力還未能完全滿足智能船舶對(duì)高連接性、高安全性的要求。相比傳統(tǒng)船舶，智能船舶對(duì)定位、導(dǎo)航和定時(shí)等系統(tǒng)的穩(wěn)定性需求更高，同時(shí)對(duì)高清視頻、實(shí)時(shí)雷達(dá)等服務(wù)的數(shù)據(jù)吞吐量需求更大。為了實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的互聯(lián)互通，智能船舶需要構(gòu)建多種不同層次的網(wǎng)絡(luò)和通道，以提升智能船舶與岸上的連接性以及智能船舶間的連接性，從而提升智能船舶在運(yùn)行中的穩(wěn)定性。此外，智能船舶領(lǐng)域同樣面臨著網(wǎng)絡(luò)攻擊的威脅，更高安全級(jí)別的通信渠道是保證智能船舶正常運(yùn)行的重要前提。目前來(lái)看，5G通信技術(shù)、高功率衛(wèi)星通信技術(shù)以及可見(jiàn)光或光保真技術(shù)能夠在連接性與安全性方面對(duì)智能船舶的發(fā)展提供助力，但這些技術(shù)融入智能船舶技術(shù)發(fā)展體系還需要一定時(shí)間，且需要相關(guān)的輔助技術(shù)與配套軟件，短時(shí)間內(nèi)難以形成完備的技術(shù)體系，未來(lái)還需進(jìn)一步發(fā)展。
三是智能船舶在動(dòng)力選擇、能源供應(yīng)與能源優(yōu)化管理等方面還存在短板。目前，船舶節(jié)能減排已成為主流，全球航運(yùn)業(yè)向低碳方向發(fā)展已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，兼具成本管控與節(jié)能減排的船舶能源管理系統(tǒng)成為船舶行業(yè)發(fā)展的重要主題之一。相關(guān)分析表示，純電動(dòng)力推進(jìn)方式是當(dāng)下智能船舶發(fā)展的最優(yōu)動(dòng)力選擇。一方面，電力推進(jìn)能夠有效滿足節(jié)能減排的需求。另一方面，電力推進(jìn)能夠助力智能船舶更好地實(shí)現(xiàn)自主補(bǔ)給、自主充電、自主維護(hù)等多種功能，并有助于進(jìn)一步降低其船舶運(yùn)營(yíng)能效指數(shù)。但就目前而言，鋰硫、鋰空氣和鋁離子等電池技術(shù)尚未完全實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，超級(jí)電容等新興技術(shù)仍處于早期開(kāi)發(fā)階段，無(wú)法為智能船舶提供連貫和結(jié)構(gòu)化的能源架構(gòu)和管理系統(tǒng)，因而在某種程度上限制了智能船舶在動(dòng)力能源層面的技術(shù)進(jìn)步。
盡管智能船舶技術(shù)當(dāng)前依舊面臨著諸多發(fā)展瓶頸，但隨著信息技術(shù)、傳感技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的深入發(fā)展與廣泛應(yīng)用，智能船舶的發(fā)展進(jìn)程定將進(jìn)一步加快。與此同時(shí)，日本、韓國(guó)等世界各大海運(yùn)強(qiáng)國(guó)將進(jìn)一步提升對(duì)智能船舶發(fā)展的投入力度，全方位促進(jìn)智能船舶技術(shù)的發(fā)展。在全球脫碳與智能工業(yè)等時(shí)代背景下，智能船舶在國(guó)際航運(yùn)領(lǐng)域的重要性將獲得進(jìn)一步提升，相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定方面的爭(zhēng)奪也將愈加激烈。未來(lái)，智能船舶的未來(lái)發(fā)展將呈現(xiàn)如下三個(gè)主要趨勢(shì)。
一是智能船舶多項(xiàng)關(guān)鍵性核心技術(shù)將取得重要突破，船舶自主化智能化程度獲得進(jìn)一步提升。智能船舶在發(fā)展的過(guò)程中涉及到多項(xiàng)核心技術(shù)，除此前提到的傳感器技術(shù)、通信技術(shù)與能源優(yōu)化管理技術(shù)外，還包括路線規(guī)劃技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)以及遇險(xiǎn)預(yù)警救助技術(shù)等。盡管部分技術(shù)目前依舊存在理論支撐薄弱、開(kāi)發(fā)階段較早、應(yīng)用化程度不足等問(wèn)題，但隨著各大海運(yùn)強(qiáng)國(guó)投入力度的提升，以及同類型技術(shù)在其他工業(yè)領(lǐng)域的深入發(fā)展，智能船舶的關(guān)鍵性核心技術(shù)的發(fā)展速度將獲得進(jìn)一步加快，一系列重要技術(shù)突破也將隨之而來(lái)。未來(lái)，在信息時(shí)代不斷發(fā)展、相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)步的加持之下，智能船舶的發(fā)展將進(jìn)一步加快，其自主化智能化程度將獲得進(jìn)一步提升。
二是相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域的爭(zhēng)奪將更加激烈，世界海運(yùn)強(qiáng)國(guó)將持續(xù)聚焦智能船舶標(biāo)準(zhǔn)化制定工作。現(xiàn)階段，智能船舶的發(fā)展方興未艾，整體仍處在技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)培育階段，對(duì)于發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如智能船舶的定義與分級(jí)、船舶智能感知、決策優(yōu)化等技術(shù)還尚未形成統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際規(guī)則將對(duì)未來(lái)行業(yè)發(fā)展起到重要的“塑造”作用。自2017年6月ISO/TC8/WG10智能航運(yùn)工作組第一次會(huì)議以來(lái)，各大海運(yùn)強(qiáng)國(guó)對(duì)智能航運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)化工作的關(guān)注與參與力度持續(xù)升溫。除持續(xù)聚焦于標(biāo)準(zhǔn)制定工作的日本外，韓國(guó)、挪威與丹麥等國(guó)也紛紛加強(qiáng)在智能船舶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域的關(guān)注度，相繼在多個(gè)領(lǐng)域提交標(biāo)準(zhǔn)化提案，加快國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的謀篇布局。未來(lái)，智能船舶國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定方面的博弈將日趨激烈，成為各國(guó)在技術(shù)發(fā)展體系外的另一大主流戰(zhàn)場(chǎng)。
三是智能船舶的商業(yè)應(yīng)用模式將更為明確，有望開(kāi)辟出獨(dú)特的市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制。以目前發(fā)展情況來(lái)看，智能船舶還未能形成明確的商業(yè)應(yīng)用模式，多數(shù)智能船舶項(xiàng)目還處在前期測(cè)試階段，并且在安全監(jiān)管、適航認(rèn)可、船員配置、保險(xiǎn)購(gòu)買以及責(zé)任認(rèn)定等方面均處于空白期，距離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)還有著一定的距離。不過(guò)，智能船舶產(chǎn)業(yè)近年來(lái)已逐步開(kāi)始由技術(shù)導(dǎo)向和政策導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)導(dǎo)向，以歐洲的“Yara Birkeland”號(hào)集裝箱船和我國(guó)的“智飛”號(hào)集裝箱船為代表的智能船舶項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)始在商業(yè)應(yīng)用方面進(jìn)行前沿性探索，未來(lái)有望開(kāi)辟出獨(dú)特的智能船舶市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制。
最新動(dòng)態(tài)
2023-01-11
船舶行業(yè)進(jìn)入新一輪快速發(fā)展期
近日，中國(guó)船舶工業(yè)協(xié)會(huì) （下稱協(xié)會(huì)）預(yù)測(cè)，世界船舶工業(yè)新一輪產(chǎn)業(yè)周期已經(jīng)開(kāi)啟。協(xié)會(huì)認(rèn)為，金融危機(jī)以來(lái)，航運(yùn)和新造船市場(chǎng)均經(jīng)歷了10多年的調(diào)整，時(shí)間跨度接近半個(gè)完整周期。時(shí)至今日，新一輪造船市場(chǎng)上升周期已經(jīng)悄然開(kāi)啟。
2023-01-11
智能船舶引領(lǐng)未來(lái)航運(yùn)時(shí)代發(fā)展
現(xiàn)階段，世界主要海運(yùn)大國(guó)的智能船舶技術(shù)發(fā)展迅速，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息和數(shù)字化、自主航行等方面均取得了一系列重要突破，但距離真正的“無(wú)人船”時(shí)代還有一定距離。根據(jù)國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)，智能船舶的發(fā)展主要分為四個(gè)階段，即互聯(lián)互通、系統(tǒng)整合、遠(yuǎn)程控制和自主操作。
2023-01-11
船舶行業(yè)現(xiàn)狀分析
船舶(boats and ships)，各種船只的總稱。船舶是能航行或停泊于水域進(jìn)行運(yùn)輸或作業(yè)的交通工具，按不同的使用要求而具有不同的技術(shù)性能、裝備和結(jié)構(gòu)型式。