未來五到十年是我國海工裝備發(fā)展關(guān)鍵期
浩瀚的海洋蘊(yùn)含的資源種類豐富且儲量巨大，尤其是海洋石油、天然氣的開發(fā)，已成為當(dāng)今各經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國關(guān)注的焦點。由此應(yīng)運而生的海洋工程裝備是人類開發(fā)、利用和保護(hù)海洋活動中使用的各類裝備的總稱，是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，處于海洋產(chǎn)業(yè)價值鏈的核心環(huán)節(jié)。海洋工程裝備制造業(yè)具有知識技術(shù)密集、物資資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好等特點，是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，也是高端裝備制造業(yè)的重要方向。
面對海洋資源開發(fā)這一不斷成長的新興市場，世界各國都在積極發(fā)展相關(guān)裝備，加快海洋資源開發(fā)和利用已成為世界各國發(fā)展的重要戰(zhàn)略取向。未來5到10年是我國海洋工程裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期，既要應(yīng)對國際競爭日益激烈的挑戰(zhàn)，更要抓住國內(nèi)外海洋資源開發(fā)裝備需求增加的機(jī)遇，進(jìn)一步增強(qiáng)緊迫感和責(zé)任感，大力協(xié)同，迎難而上，力爭通過10年的發(fā)展，使我國海洋工程裝備制造能力和水平邁上新臺階。
發(fā)展尚處第三陣營
統(tǒng)計資料顯示，2010年中國能源消費增幅11.9％，占世界能源消費比例的20.3％，首次趕超美國成為世界最大能源消費國。能源安全不僅關(guān)系到一國的經(jīng)濟(jì)安全，更是國防安全的重要保障，開發(fā)海洋資源，降低能源外部依賴度勢在必行。緊密圍繞海洋資源開發(fā)，大力發(fā)展海洋工程裝備制造業(yè)，對于我國開發(fā)利用海洋、提高海洋產(chǎn)業(yè)綜合競爭力、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、建設(shè)海洋強(qiáng)國、推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級具有重要的戰(zhàn)略意義。
海洋工程分海岸工程、近海工程和深海工程三大類，我國海洋工程裝備制造業(yè)與國際發(fā)達(dá)國家存在很大差距，仍處于該行業(yè)的第三陣營。其中，海岸工程目前我國基本可自主完成；能自主設(shè)計部分淺海海洋工程裝備，但基本未涉足高端、新型裝備設(shè)計建造領(lǐng)域，更不具備其核心技術(shù)研發(fā)能力；而深水海洋工程裝備的前端設(shè)計還是空白，專業(yè)設(shè)計機(jī)構(gòu)少、專業(yè)設(shè)計人員缺；國內(nèi)大多數(shù)船企缺乏海洋工程建造和管理等相關(guān)經(jīng)驗，一定程度上制約了我國海洋工程裝備制造業(yè)的快速發(fā)展。
在油氣工程裝備上：自上世紀(jì)70年代后期開始，我國海洋油氣工程裝備研制取得了不少成果，開發(fā)并利用了許多形式及各種用途的海洋工程裝備，為我國能源建設(shè)起了重要的作用。新世紀(jì)以后，我國海洋工程裝備制造業(yè)發(fā)展取得了長足進(jìn)步，特別是海洋油氣開發(fā)裝備具備了較好的發(fā)展基礎(chǔ)。
其中，近海石油勘探是從上世紀(jì)50年代末期才開始的。我國海上油氣勘探、開發(fā)、生產(chǎn)主要在大陸架，水深不超過300m的近海海域，尚不具備超過500m深水作業(yè)的能力，海上原油發(fā)現(xiàn)率僅為18.5％，天然氣發(fā)現(xiàn)率僅為9.2％。我國仍然缺少必要的深海鉆探及開發(fā)裝備，盡管一些比較先進(jìn)的油氣工程裝備方面已實現(xiàn)國產(chǎn)化，但國內(nèi)廠商還基本停留在結(jié)構(gòu)件的制造上。相關(guān)配套件技術(shù)滯后，關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)仍然掌握在國外廠商手里，嚴(yán)重制約著海洋油氣的規(guī)模發(fā)展。
中國海洋石油有限公司見證了我國海洋石油工程裝置的研制走過了從無到有、從小到大、從近海到遠(yuǎn)海，從海況良好到海況惡劣的過程。我國FPSO（即浮式生產(chǎn)儲油卸油裝置）的數(shù)量與研制技術(shù)至今走在世界前列，根據(jù)ODP報告，甚至比國外早4～5年研制了新的FPSO。但其他海洋石油工程裝置還是落后于世界先進(jìn)水平20多年。
海底管線上：在世界范圍內(nèi)的石油能源的各種運輸方式中，以管道運輸最安全、穩(wěn)定、可靠，海上石油的開發(fā)、各油田及生產(chǎn)平臺之間的關(guān)連等全部依靠海底管線，而所有海底管線的鋪設(shè)全部依靠鋪管船，大型起重鋪管船是海洋油氣開發(fā)裝備中不可缺少的重要裝備。起重鋪管船是從事海洋石油、天然氣輸送管道鋪設(shè)和海上工程裝備安裝的大型高技術(shù)海洋工程作業(yè)船舶。
因為技術(shù)難度大、涉及的設(shè)備種類多，目前世界上主要的鋪管設(shè)備供應(yīng)商不過3到4家，主要分布在歐洲和北美。國內(nèi)在海洋鋪管領(lǐng)域的技術(shù)理論研究非常有限，目前國內(nèi)的鋪管船設(shè)備交少，鋪管設(shè)備基本上都依靠進(jìn)口，目前在用設(shè)備基本已十分陳舊，而且目前鋪管設(shè)備的采購價格十分昂貴，交貨周期長。
深海平臺上：當(dāng)前，海洋工程技術(shù)比較先進(jìn)的國家，如美國、挪威及英國等都十分重視深海平臺的研究，探索綜合利用深水張力腿平臺技術(shù)、單圓柱平臺（SPAR）技術(shù)以及桶形基礎(chǔ)技術(shù)等開發(fā)出新的平臺形式。據(jù)報道，作為概念研究，平臺的作業(yè)水深已超過1500m（所謂極深水），有望達(dá)到8000英尺。我國現(xiàn)今的深海平臺開發(fā)裝備技術(shù)在引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新以及國產(chǎn)化方面取得長足進(jìn)步，已具備自升式平臺、座底式平臺設(shè)計建造能力，并且有國內(nèi)外多個平臺、船體的建造經(jīng)驗，尤其海洋石油裝備建造技術(shù)日趨成熟。
雖然我國對固定式平臺整體的結(jié)構(gòu)分析、可扭性分析、疲勞性分析有了相當(dāng)多的成果，但是與世界水平還是有一定差距。張力腿平臺、單圓柱平臺（SPAR）、浮式生產(chǎn)系統(tǒng)、深水多功能半潛式平臺都將是深海平臺技術(shù)發(fā)展的熱門方向。研發(fā)新型平臺結(jié)構(gòu)形式主要以具有良好的運動性能、較低的造價、非線性動力響應(yīng)、張力腿的極界承載能力等為技術(shù)發(fā)展方向。
大型及超大型浮式結(jié)構(gòu)上：滿足我國深遠(yuǎn)海島礁生活和建設(shè)、島礁和海洋旅游、海上維權(quán)執(zhí)法、海洋油氣及漁業(yè)資源開發(fā)、后勤保障、大型氣田開發(fā)和海上液化天然氣接收站建設(shè)等方面的緊迫需要，根據(jù)不同海域風(fēng)、浪、流分布的情況，結(jié)合不同用途對浮式結(jié)構(gòu)型式的需要，重點開展小水線面半潛箱型、筒形桁架組合型、單船體型單元浮式結(jié)構(gòu)及復(fù)合型浮式結(jié)構(gòu)、深海天然氣浮式裝備等系列深遠(yuǎn)海大型浮式結(jié)構(gòu)設(shè)計、建造、安裝等方面的關(guān)鍵技術(shù)研究，分階段實施大型浮式結(jié)構(gòu)的示范工程。
超大型浮體的特征是平面尺度（與波長比）巨大，相對來說垂直尺度則甚小。所處的海洋環(huán)境又極其復(fù)雜，來波或來流的方向和大小在整個建筑物的范圍內(nèi)可能都不一樣，同時超大型浮體是具有永久性或非永久性的海上建筑物。作為軍事用途時，還要具有一定的抗暴、抗沖擊的能力。
海上浮式生產(chǎn)系統(tǒng)不僅應(yīng)用于海上邊際油田的開發(fā)，而且也用于大型海上油田。其作業(yè)水深也逐步由淺水向深水發(fā)展，然而還有不少技術(shù)問題，如系統(tǒng)的動力特性與運動響應(yīng)分析；細(xì)長柔性構(gòu)件（如系泊鏈、隔水管等）的渦激誘導(dǎo)振動及疲勞分析；生產(chǎn)儲油船的極限強(qiáng)度及疲勞問題等有待解決。
四大問題制約行業(yè)發(fā)展
目前，我國已基本實現(xiàn)淺水油氣裝備的自主設(shè)計建造，部分海洋工程船舶已形成品牌，深海裝備制造取得一定突破。此外，海上風(fēng)能等海洋可再生能源開發(fā)裝備初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，海水淡化和綜合利用等海洋化學(xué)資源開發(fā)初具規(guī)模，裝備技術(shù)水平不斷提升。但與世界先進(jìn)水平相比，產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于幼稚期，經(jīng)濟(jì)規(guī)模和市場份額??；研發(fā)設(shè)計和創(chuàng)新能力薄弱，核心技術(shù)依賴國外；尚未形成具有較強(qiáng)國際競爭力的專業(yè)化制造能力，基本處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端；配套能力嚴(yán)重不足，核心設(shè)備和系統(tǒng)主要依靠進(jìn)口；產(chǎn)業(yè)體系不健全，相關(guān)服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在諸多問題。
一是基礎(chǔ)技術(shù)和建造經(jīng)驗不足。我國海洋工程裝備制造業(yè)與世界發(fā)達(dá)國家的發(fā)展水平差距較大，仍處于該行業(yè)的第三陣營，設(shè)計開發(fā)能力與國外差距較大，目前僅能自主設(shè)計部分淺海海洋工程裝備，基本未涉足高端、新型裝備設(shè)計建造領(lǐng)域，更不具備其核心技術(shù)研發(fā)能力。而深水海洋工程裝備的前端設(shè)計還是空白，專業(yè)設(shè)計機(jī)構(gòu)少、專業(yè)設(shè)計人員少；此外，國內(nèi)大多數(shù)船企未涉足過海洋工程市場，缺乏海洋工程建造和管理等相關(guān)經(jīng)驗，一定程度上制約了我國海洋工程裝備制造業(yè)的快速發(fā)展。
二是自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)、國外技術(shù)封鎖。海洋工程產(chǎn)品具有高技術(shù)特點，而國內(nèi)海洋工程企業(yè)缺乏技術(shù)及相關(guān)科研人才支持，自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，基本是參照或直接引進(jìn)國外技術(shù)，承接海洋工程產(chǎn)品訂單，產(chǎn)品技術(shù)含量低；同時，海洋平臺的各類功能模塊以及各類配套設(shè)備規(guī)格品種多，對技術(shù)性能、材料、精度、可靠性、壽命及環(huán)境適應(yīng)性的要求十分嚴(yán)格，專利技術(shù)多、附加值高的高端配套設(shè)備，多被國外供應(yīng)商所壟斷，面臨國外技術(shù)封鎖的嚴(yán)峻事實，核心技術(shù)受制于人，發(fā)展過程中存在的問題不容忽視。
三是國內(nèi)企業(yè)競爭領(lǐng)域重疊，初現(xiàn)結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩隱憂。近年來，國內(nèi)很多大型船舶企業(yè)紛紛借助海洋工程裝備轉(zhuǎn)型，努力擴(kuò)大海洋工程裝備基地建設(shè)，造船業(yè)鼎盛時期一擁而上的局面再度顯現(xiàn)。然而，受技術(shù)、人才及配套支持限制，國內(nèi)海洋工程產(chǎn)品競爭領(lǐng)域重疊嚴(yán)重，主要集中在淺水和低端深水裝備領(lǐng)域競爭，高端海洋工程裝備設(shè)計建造基本空白，海洋工程企業(yè)扎堆于價值鏈低端，海洋工程裝備產(chǎn)品供求結(jié)構(gòu)不均衡，初現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩隱憂。
四是海洋工程裝備配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展嚴(yán)重滯后。由于海洋工程配套設(shè)備技術(shù)要求高、研制難度大，我國的配套設(shè)備生產(chǎn)能力較弱，大部分海洋工程裝備的配套設(shè)備依賴進(jìn)口。尤其在核心配套領(lǐng)域，我國的自配套率低于5%。配套設(shè)備是海洋工程裝備價值鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，占比高達(dá)55%。而關(guān)鍵技術(shù)基本由歐美企業(yè)壟斷，我國只在低端配套產(chǎn)品上占有一定份額。如果我國海洋工程配套業(yè)不能實現(xiàn)與海洋工程裝備制造業(yè)同步發(fā)展，中國海洋工程企業(yè)將被牢牢釘在海洋工程產(chǎn)業(yè)鏈的低端，這也是中國企業(yè)進(jìn)軍海洋工程市場最大的隱患。
現(xiàn)在國內(nèi)的很多企業(yè)已經(jīng)開始涉足該領(lǐng)域。以振華重工為代表的國內(nèi)制造企業(yè)，從本世紀(jì)初開始，進(jìn)入海工領(lǐng)域，改變了以往只造殼的中國海工發(fā)展的低水平狀況，以自主研發(fā)設(shè)計制造作為立足點，迎難而上，歷經(jīng)了近10年的發(fā)展，已有成系列的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多類海工裝備產(chǎn)品走向市場。并建成了國家級的“國家海上起重鋪管核心裝備工程技術(shù)研究中心”，相關(guān)的產(chǎn)品獲得過國家科技部的科技進(jìn)步二等獎和上海市科技進(jìn)步一等獎?，F(xiàn)在振華重工引領(lǐng)了國內(nèi)海洋工程裝備制造的發(fā)展，有成熟的自升式鉆井平臺，各類特種用途的工程船，風(fēng)電安裝平臺及各類海工配套產(chǎn)品，帶領(lǐng)國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)品走向市場。
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