我国船舶工业绿色智能转型提速 七〇四所多项核心技术实现重大突破

当前,航运业绿色转型与船舶工业智能化升级同步加速。

新造船节能减排要求趋严、运营成本与能源结构变化叠加,推动行业从单点设备优化转向“数据驱动的全生命周期管理”。

在这一背景下,中船七〇四所近期集中释放多项科研与经营成果,呈现出从数据基座、标准体系到实船应用、检验认证的链条式推进。

问题:绿色低碳与安全高效要求倒逼行业能力重构。

传统船舶动力系统以化石能源为主,碳排放与污染物排放压力持续上升;另一方面,新能源船舶在电池安全、功率调度、冗余控制、运维保障等方面对系统集成提出更高门槛。

同时,船舶设计、制造、试验、运营数据长期分散,标准不统一、难追溯,导致能效评估、状态预警与优化决策缺乏高质量数据支撑。

检验方式也在从线下抽检向在线、远程、基于数据的辅助检验演进,相关接口、可信数据链与合规体系仍需完善。

原因:政策牵引、技术迭代与产业需求共同发力。

一方面,数据要素市场建设、工业领域碳管理试点等政策持续推进,为行业数据集建设和碳管理数字化提供了明确方向与应用场景;另一方面,高能量密度电池、直流综合电力系统、智能控制与传感监测等技术进步,使新能源动力装备具备工程化落地条件;同时,港口绿色化与沿海运输组织方式变化,推动纯电船舶在固定航线、可控补能条件下率先规模化探索。

多重因素叠加,使“数据—算法—系统—认证—运营”一体化能力成为竞争焦点。

影响:从“能用”迈向“好用、可复制”,带动产业链协同升级。

七〇四所申报的“多源融合的海洋动力装备能效管理高质量数据集”入选上海市数据局首批先行先试项目,聚合设计图纸、模型试验、实船航行报告等多模态数据,面向研发、制造、运行全生命周期构建能效数据体系。

该类行业专识数据集的价值在于可标准化、可溯源、可共享,为能效智能评估、状态预警与自主优化提供可靠底座,有利于推动海洋动力装备智能化从“经验驱动”转向“证据驱动”。

在绿色治理方面,七〇四所构建的船舶设备碳足迹核算数字化系统入选2025年度上海市工业通信业碳管理试点名单,并成为船舶行业唯一入选项目。

该方向直指行业痛点:碳数据口径不统一、核算链条长、证据材料分散。

以数字化方式打通设备级到产品级、再到运营阶段的碳管理,有助于提升企业应对绿色贸易规则、供应链审查与客户低碳要求的能力,并为未来碳资产管理、绿色金融评价等提供可追溯依据。

在实船应用与检验认证方面,七〇四所依托云船数据中台的数据接入能力,将新能源动力拖轮“厦港拖31”“厦港拖32”在线监测数据推送至中国船级社电池动力船舶数字化辅助检验系统并获证,实现拖轮领域机电系统设备首次通过数字检验。

这一案例意味着:检验从“现场为主”逐步走向“数据为证”,可提升检验效率、降低停航影响,也对数据真实性、完整性与网络安全提出更高要求,为行业探索数字化检验路径提供了样本。

更具标志性的突破体现在纯电推进系统的实船规模化应用。

全球最大、国内首制万吨级740TEU纯电动敞口集装箱船下水,采用七〇四所自主研制的新型纯电推进系统,实现从系统设计、关键设备到集成控制的全链条供货与技术攻关,覆盖电池管理、多能量均衡调度、直流综合电力推进冗余控制、轴系附件高度集成等关键环节。

该系统由10个集装箱式电池构成动力核心,兼顾高压岸电充电与箱式电池快速换电,面向固定航线与港口条件的运营场景,提升补能效率与出勤率,减少碳排放与岸港污染,对“零排放航运走廊”和绿色港口协同建设具有示范意义,也为后续标准制定、运营组织与安全管理提供了实践数据。

与此同时,七〇四所自主研发的800千瓦分瓣式永磁轴带发电机获得中国船级社型式认可证书,实现轴带发电机领域的重要工程化突破。

轴带发电可在一定工况下提高能量利用效率、降低燃油消耗,是低碳航运的重要技术路径之一。

分瓣式结构在安装维护与空间适配上具备优势,获得型式认可意味着技术方案迈过进入市场的关键门槛,有望在存量船改造与新造船应用中形成增量空间。

工程装备方面,我国首台套升船机平台完成千吨级执法船下水验证并交付,运行数据优于设计标准,表明相关平台装备在承载能力、控制稳定性与工程可靠性方面实现实用化。

该成果不仅服务于船舶下水与保障能力提升,也体现出在特种工程装备领域的系统集成与交付能力。

对策:以数据标准、工程化能力与认证体系协同推进。

面向行业共性需求,下一步关键在于三方面:其一,推进高质量数据集的标准与治理体系建设,形成可复用的数据模型、指标体系和追溯机制,支撑跨单位、跨船型应用;其二,围绕纯电推进等新能源系统,强化安全冗余、热管理、功率预测与运维策略,推动从单船示范走向批量化、系列化;其三,与船级社、港口及运营方协同完善数字化检验接口与规范,探索数据可信、网络安全与合规闭环,促进数字检验在更多船型与设备上的推广。

前景:绿色智能航运将进入“体系竞争”阶段。

随着沿海短途运输、电动化港作船与新能源示范航线扩容,纯电与混合动力应用预计将加速,数据要素将成为能效提升与安全运维的核心支撑。

能效数据体系与碳管理能力的完善,将推动船舶工业从交付产品走向交付“可持续运营能力”;数字检验与在线监测的融合,有望促成更高效的监管方式与更低成本的维护模式。

七〇四所此次多点突破,体现出其在绿色动力、数字化底座与工程交付上的综合推进路径,也为行业形成可复制的技术与管理方案提供了参考。

七〇四所近期取得的系列突破,不仅是该所自身创新能力的集中体现,更是我国海洋装备产业向高质量发展迈进的生动缩影。

从数据赋能到绿色转型,从基础研究到实船应用,这些成果形成了一条完整的创新链条,充分说明了坚持自主创新、系统推进产业升级的重要性。

面向未来,随着新能源、数字化、智能化等新技术的深度融合,我国海洋装备产业必将在绿色低碳转型中发挥更加重要的作用,为建设海洋强国、实现高质量发展做出更大贡献。