- 中國制造業重點領域技術創新綠皮書:技術路線圖(2019)
- 國家制造強國建設戰略咨詢委員會
- 3919字
- 2021-02-26 11:41:44
發展重點
1. 重點產品
海洋空間綜合立體觀測系統
重點開展海洋探測傳感器、船載海洋觀測儀器、海洋浮標、海洋潛標、水下通信設備、海洋環境數據庫、海上目標雷達回波數據庫、全空間信息系統等關鍵裝備及系統的開發和研制,實現工程化應用。
海洋油氣資源開發裝備
重點開展海洋常規與極地油氣資源勘探/開采與生產裝備、水面支持裝備,深水、超深水鉆井船、鋪管起重船、海洋支持船等工程船舶與裝置的研制與集成創新;深水/超深水半潛式生產平臺、大中型液化天然氣浮式生產儲卸裝置(LNG-FPSO/FSRU)、浮式鉆井生產儲卸裝置(FDPSO)、張力腿平臺(TLP)、深水立柱式平臺(Spar)、天然氣水合物開發裝備等油氣生產裝備及水下生產系統、單點系泊裝置、18纜以上深水物探船等生產輔助裝備的研制和產業化應用。
深海礦產資源開發裝備
重點開展全球大洋深海礦區的多金屬結核、富鈷結殼、多金屬硫化物等海底資源勘探、鉆采及深海微生物基因采集與培育的相關深海大型科考/勘探/采礦工程及其他相關功能的特種船舶與裝備的研制和應用。
海洋可再生能源開發裝備
重點開展海上太陽能、海上風能、潮汐能、波浪能、溫差能等海洋可再生能源開發利用裝備的研制和產業化應用。
海上島礁利用和安全保障裝備
重點開展海上執法指揮調度系統、大型/超大型浮式保障基地、極大型海上浮式空海港、海上衛星發射平臺、島礁中型浮式平臺、遠海島礁開發建設施工裝置、遠海通信網絡系統支撐平臺等裝備的研制和應用。
深海探測與作業裝備
重點開展300噸級水下大型載人運載裝備研制和應用示范、3000噸級小核動力水下大型載人運載裝備系統總裝集成;深海地質、深海環境、深海生物、深海資源探測,原位研究與處理,深海工程作業施工等關鍵裝備及系統的研制和應用;深海科考鉆探船、深海探測作業保障平臺、無人及載人潛水器等深海勘查作業裝備研制和應用。
超級生態環保船舶
重點開展超級生態環保油船、散貨船、集裝箱船等國際航線、支線船舶,以及江海直達雙燃料船舶、綠色智能標準系列內河船在高效節能、溫室氣體(CO2)減排以及船舶各類污染物排放控制等方面的技術研發與應用。以IMO國際公約(MARPOL公約、壓載水公約、香港拆船公約、AFS公約)、《國際海運溫室氣體減排初步戰略》及當前重點發展方向(生物污垢控制、黑炭排放)的技術政策發展為基線,研制各類防污染技術世界領先且溫室氣體(CO2)排放減少50%以上的超級生態環保船。
極地運輸船舶、破冰船及海洋工程裝備
重點開展適用不同冰級要求的極地油船、集裝箱船等船舶研制,重點研究PC4冰級以上的極地運輸船舶,滿足PC2冰級的極地重型破冰船及冰區水下探測系統,適用于極地環境油氣開采的鉆井船和半潛鉆井平臺等海工裝備,裝備安全、經濟、環保特征達到國際先進水平。
遠洋漁業船舶、深遠海漁業養殖/海洋食品與海洋醫藥裝備
重點開展遠洋金槍魚捕撈船、深冷運輸船、南極磷蝦捕撈加工船舶、遠海漁業養殖工船,以及漁探、捕撈、加工、深冷儲藏、運輸、養殖等設備的集成研制;適合特殊海況條件的深遠海大型智能魚類養殖裝備和適合需求的海洋食品與海洋醫藥裝備研制,實現裝備產業化與自主配套。
高性能執法作業船舶
重點開展高速化、多功能的新型海上公務執法船舶,具有500 m水深飽和潛水功能的深遠海救助船,以及多功能打撈船舶等船型研制。
大型郵船及中小型經濟郵船
重點開展15萬總噸級大型郵船的生產協同設計、制造管理、工業互聯網與5G、供應鏈管理等建造技術研究;開展中小型經濟郵船的頂層規劃、模塊化預制、薄板焊接、重量控制、工程管理、物流體系等自主設計技術研究。
大型LNG燃料動力船
實現船舶由傳統的柴油燃料向液化天然氣(LNG)的轉換,在主力船型的設計建造技術方面具有知識產權的國產產品配套率達到70%以上。
船用大功率低、中速環保發動機
開展自主知識產權遠洋船舶大功率低、中速環保發動機(柴油、氣機及雙燃料發動機)的全系列研發,基本實現關鍵配套件自我配套。
2. 關鍵零部件
水下生產系統
通過突破500~1500 m水深的水下控制設備模塊化與集成化技術,水下控制系統通信技術,水下控制系統電液傳輸計算分析技術,水下控制系統快速連接技術,水下控制系統安裝、測試與監測技術等,掌握水下生產系統控制核心技術。研制水下采油樹及配套工具、水下井口及配套工具、水下控制系統、光纖鋼管臍帶纜、水下多功能管匯、水下即插件等關鍵水下設備,在此基礎上實現油氣田的實際工程應用,并進一步推進全電控制系統研制與產業化應用。
專用作業裝備與設備
開展專用工程作業設備工具包、專用鉆井設備包、專用海洋油氣生產設備包、FLNG核心設備包、LNG船液貨維護系統、深水管纜等開發。
深海錨泊及動力定位控制系統
重點突破大型海上作業裝備深海錨泊和動力定位系統關鍵核心技術,開展深海錨泊及動力定位系統產業化應用。
大功率低速發動機關鍵零部件
重點開展船用大功率發動機的鑄鋼氣缸體鑄造與焊接技術,高效渦輪增壓器技術,燃油噴射系統、缸內過程、智能調速系統設計及實驗等技術,智能化核心控制元件及系統關鍵機械部件設計技術,長期極低負荷運行工況的船用低速發動機關鍵配件技術,模塊化設計與集成技術研究,掌握大功率低速發動機設計技術。
船舶信息與智能系統
重點實現信息物理系統(CPS)及遠程機械控制系統、能源控制系統、輔助自動駕駛系統、船舶干/液貨物安全系統、船舶健康管理系統的實船應用,并通過船岸一體化數據交換及管理技術、多源傳感器數據融合技術、多維數據模型變換等技術集成,研發船舶智能、管控與遠程維護相融合的大數據分析平臺,為實現海上自主航行船舶(MASS)和無人駕駛自主航行船舶(U-MASS)的研制及服務應用奠定基礎。
船用LNG等氣體燃料供應系統關鍵零部件
重點開展LNG氣體燃料動力船(包括加注船)的加注系統、儲氣系統、供氣系統所需要的設備零部件的研制,實現汽化器、深潛泵及線路閥件等關鍵設備及零部件的研制。
降低船體摩擦阻力設備
重點開展新型高性能降阻涂料、船底空氣潤滑降阻設備等研制。
極地船舶與海洋工程裝備配套設備及零部件
重點開展適用于極地航行船舶的極地高冰區大功率的全回轉推進裝置、極地探測無人潛器,以及泵、閥件等關鍵零部件研發。
3. 關鍵共性技術
大型貨物運輸船目標型規范體系
基于IMO GBS方法論和業界研究成果,拓展目標型規范體系應用到各類大型貨物運輸船結構規范,如大型集裝箱船、大型車輛運輸船等,以適應船舶大型化、新穎設計的發展需求,提升船舶規范標準達到國際先進水平。
高性能能源及儲能技術
重點突破惡劣作業環境下所需的高能量密度、高可靠性、長壽命能源與儲能技術。
深遠海信息傳輸技術
重點突破深遠海數據采集裝備、數據傳輸裝備、信息融合處理裝備,以及數據應用服務裝備等所需的信息傳輸關鍵技術。
水下安裝技術
重點突破水下安裝定位技術、安裝下放過程力學分析與數值計算、安裝過程沖擊分析技術等關鍵技術。
安全與可靠性技術
重點通過開展海洋浮式結構物及水下設備冰載荷、極限承載能力、風險分析理論與直接計算技術研究,提高海洋浮式結構物及水下系統的可靠性和安全性。
船舶與海洋結構物水動力性能
重點攻克海洋結構物與航行體的水動力性能與總體設計技術,包括快速性、耐波性、操縱性,環境流場,運動與載荷、流固耦合、渦激振動、波激振動/顫振等平臺/系統工程應用關鍵技術,形成海洋裝備水動力學數值模擬智慧系統。
海洋工程裝備/主要配套設備數字模型、岸基與海上試驗與認證技術
通過開展船舶與海洋工程裝備/主要配套設備海上實尺度測試、運動/安全性/生產狀態在線監測及風險評估技術研究,獲取并積累各類平臺設備及水下設備的耐久性和可靠性的工程數據,加快我國海洋工程裝備技術實用化進程。開展主要配套設備海上試驗技術與認證體系研究,形成適用于主要海洋工程配套設備的試驗室、數字模型、岸基與海上試驗技術相互配套的完整體系。
船舶優化節能技術
重點實現低阻船體主尺度與線型設計技術、船體附加水動力節能裝置設計技術、船體上層建筑空氣阻力優化技術、船體航行縱傾優化技術、低波浪失速船體線型設計技術、船底空氣潤滑降阻、降低空船重量的結構優化設計、船舶熱能發電系統等技術的集成。
船舶推進裝置設計技術
重點實現高效低噪聲螺旋槳設計技術、POD-CRP組合推進裝置設計技術、螺旋槳/舵一體化設計技術、螺旋槳/船艉優化匹配設計技術、高效輪緣對轉組合推進技術、疊葉雙槳對轉推進等技術合理集成。
減振降噪與舒適性技術
重點突破設備隔振技術、高性能船用聲學材料、建造聲學工藝與舾裝管理、聲振主動控制技術、舒適性艙室設計技術、結構聲學設計技術、螺旋槳噪聲控制技術等。
船舶智能設計制造技術
在實現國內外有關行業合作的基礎上,通過互聯網/物聯網/e-技術/大數據/云計算等信息化技術的應用實現數值水池技術、船舶總體多學科優化(MDO)設計技術、基于風險設計的評估技術、基于大數據技術的船舶能效評估驗證技術、船舶設計建造一體化設計3D技術、基于3D設計的虛擬現實(VR)試驗驗證技術,以及船舶智能制造一體化平臺與大數據應用技術、船舶智能生產線集成技術、船舶車間智能管控技術、數據互聯互通、智能建造工藝技術等在船舶設計、制造各環節的應用。
極地船舶與海洋工程裝備關鍵技術
重點開展冰力學特性與冰水池試驗、極地船舶大功率吊艙及推進器、冰水動力性能預報、冰載荷預報與結構設計、科考船舶極地智能管理技術、極地抗冰防寒與防污染技術等研究。
4. 關鍵材料
重點開展EH47以上的高強度鋼材、鈦合金材料、低溫材料(大氣溫度≤-50℃)、輕型復合材料、環境友好型防污減阻新材料、高性能儲能材料、耐磨材料、臍帶纜用鋼管、淺水用軟管臍帶纜,以及先進無損檢測技術應用、激光焊等先進生產工藝的研究與開發。開展材料基因(組)方法的研究與應用。
5. 關鍵專用制造裝備
船舶智能制造裝備
重點開展用于船舶中間產品智能生產線上的船舶智能焊接裝備、船舶智能打磨裝備、船舶分段智能涂裝機器人研究。