关于科技创新发展航运业新质生产力的建议
【摘要】在全球科技革命与产业变革加速推进的背景下,航运业亟需通过科技创新发展新质生产力来实现全行业的健康发展。当前,我国航运业面临“卡脖子”技术、数智化融合、绿色转型、国际规则参与不足等压力和挑战。为此,建议聚焦重要技术创新、人工智能应用和关键装备研发等关键领域的突破;加快绿色船舶、航道监测、智慧港口等六大场景应用;推动安全、绿色、智慧领域的标准制定和标准国际化及国际规则参与。
习近平总书记指出,“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点”,“新质生产力的显著特点是创新,既包括技术和业态模式层面的创新,也包括管理和制度层面的创新”。航运业作为技术密集、资本密集的典型行业,历来是科技革命成果应用的重要领域。当前,人工智能、大数据、物联网、清洁能源、新材料等前沿技术深度融合与爆发式增长,为航运业带来了前所未有的变革机遇。
一、航运新质生产力的内涵与意义
(一)内涵特征
航运新质生产力,是航运业面向未来的一场深刻革命,本质在于“五大特征”与“三大转变”。“五大特征”即以创新驱动为核心引擎、以绿色低碳为鲜明底色、以数字智能为关键赋能、以高质人才为重要支撑、以新型业态为重要体现。“三大转变”即从要素驱动向创新驱动转变、从规模速度型向质量效率型转变、从传统耗能模式向绿色低碳模式转变。
(二)重要意义
当前,世界百年未有之大变局加速演进,新兴市场国家群体性崛起,深刻重塑全球经济贸易版图与航运需求结构。新一轮科技革命与产业变革发展加速,航运业面临“不进则退、慢进亦退”的激烈竞争。国际海事组织(IMO)等机构减排法规日趋严格,“双碳”目标对航运绿色转型形成倒逼机制。供应链安全、数据主权、规则标准等领域的博弈加剧,航运业发展环境的不确定性、复杂性显著提升。
从国际竞争格局看,我国航运业面临着复杂严峻的国际围堵形势。以美国为代表的发达国家正通过技术封锁、规则垄断、联盟排他三重围堵,进一步加剧我国航运业发展挑战。一是技术围堵压缩创新空间。美国借《出口管制条例》限制高端传感器、船舶自主航行芯片对华出口,致我国智能船舶激光雷达、惯导系统等核心部件进口受限。二是规则围堵增加运营成本。美国主导国际海事规则制定,如欧美在IMO框架下推动的“碳强度指标(CII)”第二阶段实施细则(2025年生效),将船舶碳排放核算基准值锁定为2019年水平,而我国2019年远洋船队平均船龄比欧盟高5年,老旧船舶占比达32%,为满足CII要求,2025年我国需提前淘汰200艘以上老旧船舶,直接资本支出超200亿元1。三是联盟排他割裂航运网络。美国主导的“洛杉矶-长滩港绿色航运走廊”对船舶新能源应用、碳排放标准要求极高,我国部分航运企业因技术不达标无法参与,削弱我国在国际绿色航运市场话语权。
在此背景下,发展航运新质生产力具有重要的战略价值和现实意义:一是顺应发展规律的必然要求,是航运业抓住科技革命机遇、实现产业跃升、与时代发展同频共振的根本路径。二是破解发展问题难题的关键钥匙,是解决我国航运业长期存在的科技创新应用不足、融合发展不深等矛盾的核心突破口。
二、航运新质生产力的发展成效与问题
(一)发展成效
一是科技创新水平明显提升。我国掌握了自动化集装箱码头设计建造、装备制造、系统集成和运营全链条的成套核心技术,已建成自动化集装箱和干散货码头52座2,规模位居世界第一。突破船舶航行智能感知、避碰自主决策、远程驾控等系列关键技术,形成了船舶智能航行技术体系,自主研发的“智飞”号、“珠海云”、“新红专”轮等智能船舶先后下水运营,核心关键技术总体与国际“并跑”。创建了智能船舶运营技术体系,填补了智能船舶规范、智能航行系统水平评价标准的国际空白。
二是自主智造能力明显增强。我国自主研制的甲醇双燃料船用发动机已应用于16000TEU集装箱船,国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”开启商业运营,“蛟龙号”实现深潜技术的跨越式突破,“奋斗者”号下潜到万米深海。大吨位打捞装备“振华30”以单臂架12000吨的吊重能力和7000吨360度全回转的吊重能力位居世界第一3。自主可控的港口码头生产作业系统、底层操作系统、数据库等得到应用,国际海运战略通道和支点监测预警体系逐步建立。北斗全球卫星导航系统通过国际海事组织认可为全球无线电导航系统,得到国际海运广泛应用。
三是绿色低碳转型全面提速。沿海港口积极推进“近零碳港口”建设,“风-光-储-氢”一体化能源布局试点推进,绿色技术应用范围扩大。绿色船舶建造与应用实现重大突破,建成全球最大700TEU纯电动力集装箱船、全球最大5400马力纯电拖船、国内首艘500千瓦氢燃料电池动力船。以宁波舟山港为例,全港清洁能源使用率提升至74%,码头泊位岸电覆盖率接近100%4,国内至德国汉堡港、西班牙瓦伦西亚港等绿色航运走廊建设正加快推进。
(二)存在问题
一是核心技术仍待突破,深远海航行装备制造与安全保障、部分远洋气象导航设备、港口重要装卸设备的电控系统、船舶智能系泊、自主可控的全海域船舶实时态势监测等方面还存在“卡脖子”技术难题。如港口大型岸桥的电控系统核心芯片和基础传感器则依赖进口,2024年因芯片供应短缺,自动化码头的岸桥升级项目被迫延期;目前,国际海事卫星组织(International Maritime Satellite Organization)INMARSAT体系由美国主控,世界上仅有美国能提供全球化卫星AIS/VDES船舶态势监测能力,我国在远洋船舶动态管控和全球战略航道态势感知方面仍受制于人。二是数智化融合的深度和广度仍显不足,港口、航运公司、货主、海关、陆路运输等众多参与方信息系统标准不一,智能化应用多集中在单一环节的效率提升上,网络与数据安全挑战日益严峻。以长三角地区为例,上海港、宁波舟山港、苏州港的集装箱数据交互标准存在差异,区域内跨港调拨的集装箱数据不互通导致平均通关时间增长。三是绿色转型还面临压力。甲醇、氨、氢等新能源应用仍有诸多技术难题尚待突破,生产、储运、加注基础设施体系尚未构建。我国沿海港口绿色燃料加注站数量与欧美国家相比仍有差距。四是国际规则话语权不足制约转型进程,当前全球航运核心规则与标准的制定权高度集中于欧美国家,我国在IMO、ISO(国际标准化组织 International Organization for Standardization)等国际组织关键议题中的提案主导率不足15%5,难以充分反映发展中国家诉求,直接制约航运新质生产力落地。
三、发展航运新质生产力的有关建议
加快发展航运新质生产力牢牢把握科技创新这一核心驱动力,坚持绿色化、智能化、融合化、高端化、韧性化方向,统筹推进“船、港、航、货、人”全要素升级与系统性变革。发展航运新质生产力的总体思路应聚焦关键技术突破、应用场景创新、标准规则引领三大维度,推动我国航运业加快实现“三个转变”,加快建成安全、便捷、高效、绿色、经济、韧性、智慧的现代化航运体系。
(一)聚焦四大领域创新突破
一是加强重大智能技术突破。加快远洋船舶气象导航关键技术攻坚,提升极地航行船舶、新能源船舶自主设计建造能力,开展基于船岸协同的船舶自主航行成套技术攻关。加快传统码头的自动化改造和智慧化升级,推动向智慧港口2.0版升级。二是加强重大绿色技术突破。聚焦绿氢、绿氨、绿甲醇三大方向,设立国家重大科技专项,突破零碳燃料合成、储运、船用电池系统等“卡脖子”技术。支持头部企业推动多燃料发动机、碳捕捉装置等关键设备国产化和产业化。三是加强人工智能应用。开发基于大数据和人工智能的生产调度大模型,实现船舶调度优化、货物吞吐量预测、设备故障诊断、集卡路径优化等,支撑资源动态调配与科学决策。推进船闸智慧化升级,强化航道运行监测与智能预警。四是加强关键装备研发。加快船舶智能系泊、船舶智能导航装备、全海域船舶通信装备、智能航海保障体系、港口巡检和应急智能机器人、港航装备智能运维系统等新装备的研发应用。强化系统集成,实现港口设备电控系统的自主可控。
(二)聚焦六大场景创新
一是打造绿色船舶体系。分场景有序推进液化天然气、电池动力、甲醇、氢等新能源船舶研发与规模化应用,优先推动港作船、公务船、景区游船等小型船舶以及长三角内河水网地区船舶应用,支持甲醇等绿色燃料在大型内河运输船舶的推广。加大“两重”“两新”政策对新能源清洁能源船舶应用的支持力度。二是打造绿色航运走廊场景。沿海层面,以国际绿色航运走廊倡议为契机,支持我国主要港口与国际枢纽港口共建绿色航运走廊,推动新能源及碳捕集等技术应用。内河层面,制定出台内河港口和水上服务区绿色燃料储存加注设施布局规划和建设方案,推动平陆运河等新建运河全面应用新能源清洁能源船舶。三是打造智慧航行场景。在适宜地区开展岸基驾控、船端值守、船舶智能航行等场景应用,推广辅助驾驶和有人在船的遥控、自主航行技术。四是打造韧性航线场景。通过人工智能技术,推动建立实施港航企业航线网络快速恢复和重构机制,适应中美航线脉冲式冲击和国际海运、贸易格局重大调整。五是打造全球战略航道监测场景。进一步强化国际海运物流监测预警,推进岸基船舶自动识别系统(AIS)网络向甚高频数据交换系统(VDES)网络升级和卫星VDES系统的组网,实现岸基和卫星VDES系统的对接,强化全球重点海域的态势感知,实现快速反应处置。六是打造智慧绿色港口和航道场景。推动港口智能感知、数字孪生等技术集成应用,加速形成国家高等级航道“电子航道一张图、运行监测一张网”。积极推进近零碳码头建设,鼓励港口使用分布式能源,推动绿色集疏运体系改造,构建港口绿色发展新模式。
(三)聚焦三大方面标准行动
一是加快重点领域标准制定。聚焦安全、绿色、智慧技术,加强电池动力船舶、船用绿色燃料水上加注、船舶碳排放核算、智慧港口、绿色智能船舶技术规范等标准研究制定,构建完善的航运高质量发展标准体系。将新能源船舶建设技术要求、安全管理规范、港口新能源制备存储和船舶燃料加注设施建设等标准纳入《绿色交通标准体系》。二是推动标准国际化。充分发挥国际标准化组织港口码头分技术委员会和社会团体的作用,加快编制出台港口领域国际标准,推动行业标准和团体标准国际化。制定“航运业净零转型中长期发展规划”,明确与国家双碳目标及IMO新框架要求相适配的减排时间表和路线图。加强海运标准英文版的翻译和推广使用,引领绿色智慧国际海运标准的制定。主导修订《国际海上避碰规则》,将新能源船舶航运安全标准纳入国际规范。三是提升国际规则话语权。积极参与国际海事组织、国际航行联合会等国际组织规则制定,贡献中国智慧、中国方案,着力提升国际海运话语权。依托国际海事组织A类理事国地位,牵头或参与“氢-氨-甲醇”燃料标准体系建设,主导区域船舶减排和绿色燃料认证规则。