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「2025是海洋科技元年」,智能船舶与水中装备正在爆发前夜|OpenTalk回顾 - 什么是海洋测量船舶

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文 | 刘婧琼

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编辑 | 阿至

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2025年12月17日,36氪举办了以「从水上到水下:海洋装备开辟新航道」为主题的OpenTalk直播活动,特别邀请欧卡智舶创始人&CEO朱健楠、昊野科技集团创始人&董事&CEO高万良作为本场分享嘉宾,两位就智能船舶、水面无人驾驶系统、水中装备、水下推进器、新能源船舶动力系统等热点话题展开了深入分享,并与观众进行了在线互动。

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以下是本场直播的干货总结,欢迎阅读、分享与收藏。

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水面具身、智能船舶的AI技术与产业化落地逻辑

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分享嘉宾:朱健楠,欧卡智舶CEO,正高级工程师,新时代青年先锋奖获得者,西北工业大学博士,以色列理工访问学者,德国Falling Walls全球100名青年科学家,曾任荷兰Microflown公司高级工程师。2017年创办欧卡智舶并担任CEO,入选工信部创业特等奖,入选联合国亚太区地球青年卫士、《财富》中国40岁以下最具潜力的商界精英、胡润under35精英、36X36人才、亚洲/中国福布斯U30、胡润U30、创业邦30岁以下创业新贵、财富 U40最具潜力商界精英,陕西省5211市级引进人才、陕西省青年科技新星、陕西省特支计划和西安市英才计划领军创业人才、陕西省五四青年标兵、西安市五四青年标兵、省市级创业明星等诸多荣誉。

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分享关键词:#水面具身智能、#智能船舶、#无人艇、#海洋经济

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朱健楠认为,智能驾驶在水面应用中的挑战主要有新场景带来的软件算法挑战、可靠性挑战和成本挑战。

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在软件算法挑战上:在控制端,风、浪、涌带来的随机扰动,游艇惯性大带来的控制响应滞后,欠驱动的动力学模型,都会给船只运动控制带来挑战。在感知端,挑战主要在于传统航海传感器感知精度差、路面智能驾驶传感器无法适用于水面的新场景(比如水面反光、倒影,水雾,水面波浪等):在决策端,不规则开放场景下的避障决策难,水面交通目标类型多、差异大,都会带来挑战。

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在可靠性挑战上:水上跟路面不一样,做常态化测试很难,需要同时考虑到多样化的船型和动力配置,而船的船型动力学模型都非标,还要叠加恶劣的环境工况带来的影响。

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在成本挑战上:目前智能船舶的整个产业链还属于早期,都偏定制化,部件的价格比较高,并且系统的集成度低、部件较为分散。同样的东西应用在车上已经很便宜,但在海洋装备上还是比较贵。

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针对软件算法的挑战,在控制系统方面,欧卡智舶开发了自适应控制和动态补偿方案,能解决船舶在风浪环境下的抗干扰问题;在感知系统方面,欧卡智舶结合视觉与毫米波雷达,能应对水面反光、倒影和雾气等挑战;在决策规划系统方面,欧卡智舶则融合了国际海上避碰规则和船长经验,构建三级决策树

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针对可靠性的挑战,欧卡智舶通过每日近千只船不断运行积累了80万公里水面无监督航行里程和5000万条数据,这些真实场景数据是迭代算法、提升系统可靠性的基础,也是欧卡智舶产品的竞争壁垒。

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欧卡智舶推出的不同产品系列

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水中装备的发展与方向

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分享嘉宾:高万良,昊野科技集团创始人&董事&CEO,工信部经营管理领军人才、头雁领军人才、天津市海洋经济学会常任理事及“十五五”规划专家,曾获得中国造船工程学会科技进步一等奖、教育部技术发明一等奖。在产业实践中,曾担任国家重点项目“新能源船舶”总指挥,带领团队推动产品远销欧洲、美洲、澳洲等43个国家,覆盖全球80%以上海洋和船舶应用场景,成功抢占海外船舶领域高端市场。曾牵头编制国家标准2项、团体标准1项、行业标准1项,拥有40余项专利。累计参与国家重点研发计划50余项,包括北京冬奥会水下火炬传递机器人、悟空号、沧海号、凌云号、开拓者一号二号、漫步者号、漫游者号、穿越者号、潜龙系列、探索系列、深海基站、原位实验室,深海空间站等重点项目。

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分享关键词:#水中装备、#水下推进器、#船舶动力系统

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海洋资源的开发最早起始于欧美的老牌航海国家,从渔业捕捞和航运开始,逐渐延伸到深海科考和海底基础建设。海洋装备从早期作为人类生存的工具,发展成为了支撑海洋经济的核心力量,主流的研究方向包括水文监测、海图测绘、海洋生物科考、海洋养殖等等。随着人类对海洋的进一步开发和探索,又出现了海洋应用的基础设施这一分支,涌现出了一批能对海底隧道、光缆、电缆、风电钻井平台、大坝桥墩等基础设施进行建设和检修的海洋装备。伴随着海洋活动增加,又逐渐出现了水下观光、水上娱乐和相关的配套设备与服务,比如海洋救援等。

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具体到我国水中装备的发展过程和现状,早年间,中国海洋装备领域的核心技术和高端产品长期被康斯伯格、ABB等欧美企业垄断,国产船舶和海洋装备的发展较缓慢,普遍存在产品体积和重量较大、功能相对单一、效率低下,而且污染严重等问题。随着科技的进步,中国的水中装备产业已经完成了从追跑到领跑的转变,在0至1万1千米间每个层级的海洋深度下,都有中国国产装备的身影。市场也涌现出了一大批相关企业,比如国家队的中船、中航天、中石油,中海油等,民营主机/船厂欧卡智舶、云州智能、未来机器人、纳百、博雅工道等,同时也涌现出了大批打破了国际垄断的先进海洋装备,比如水下的蛟龙号、奋斗者号、悟空号等。

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作为船舶、水下机器人等水中装备的“心脏”,水中动力系统的关键技术在早期同样一直被欧美封锁。最初,欧美企业严禁对中国出售功率大于3000瓦、深度超过1000米的水中动力系统。通过十余年的自主研发,昊野科技突破了水中动力系统的卡脖子技术,陆续为大国重器悟空号、沧海号、凌云号、潜龙系列等海洋装备提供了动力系统解决方案。目前,搭载昊野科技水中动力系统的深潜器已经下潜马里亚纳海沟11000米40余次,助力实现了下潜深度和次数上的世界纪录,并保持了百分之百的任务成功率和安全返回率。

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水中装备产业现状

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关于海洋科技,大家都在讨论什么?

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我们挑选了直播互动环节部分代表性问题和嘉宾解答,经编辑整理呈现:

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Q1:水面具身智能,和空中、地面不同领域的“具身智能”有何异同?本质上是否是同一种路径?

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朱健楠:可以从三个层面展开。第一,宏观路径上类似。无论是水面、空中还是地面机器人,其智能实现都基于感知、控制和决策;第二,微观层面存在差异。具体到不同载体和物理空间,智能的实现各有不同。例如,水面载体与空中、汽车在控制方式感知端面临的挑战、决策端面向的场景和价值创造上均存在差异;最后,应用的场景差异导致工作流也存在差异。智能技术会进一步细化并深入到特定场景的工作流中,应用于环卫机器人和水利巡检机器人上的工作流肯定是不同的。未来,市场会出现许多在细分赛道做到极致的“专精特新”企业。

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Q2:海洋科技领域,国内与欧美的主要差距体现在哪些方面?目前有哪些“卡脖子”的环节?

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朱健楠:可以从政策、技术和商业化场景三个维度来分析差距与进展。

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在政策上,欧美水域管理相对更开放,而国内水域涉及多个部门管理,开放度相对较低,这在一定程度上限制了市场规模和产品落地的场景。目前,国家也正在积极推动各地水域开放,例如智能游船、亲水经济等场景正在快速落地。

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在技术上,欧美国家(如美国)在关键领域(如水下声呐、水声技术)的研究起步早,基础数据积累自上世纪80年代就已成熟,我们在底层数据和工程积累上存在差距。国内正在加速构建水域和海域数据库,包括欧卡智舶就发布了国内首个水面自动驾驶数据集,国内将通过场景培育和大量数据积累寻求破局之路。

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在商业化场景上,过去,海洋经济距离我们个人消费者较远,导致其经济属性偏弱。许多海洋装备沦为需求量小、非标性强的特种装备或政府采购项目,难以形成规模化效应。现在,海洋经济的商业化模式正在转变,涌现出了很多面向C端消费者和小B型企业的商业模式,国家正在致力于打造能够形成商业闭环的海洋装备应用场景。

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Q3:AI技术如何在船舶的设计制造环节发挥作用?

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朱健楠:目前观察到AI 技术在船舶设计制造环节的一些探索性应用,例如在仿真测试平台、生产加工工艺优化(比如国外已有公司尝试采用 3D 打印船壳技术)等方面,业界正试图通过更数据化和智能化的方式进行优化。但客观而言,这类技术目前尚未达到大规模的产业化应用阶段,仍处于持续发展和观察期。

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Q4:对于智能船舶,如何应对恶劣天气导致传感器失效等安全冗余问题?

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朱健楠:一般来说,智能船舶的安全策略会通过多重保障机制实现耦合:

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首先,多传感器融合感知方案。船上会配备多种类型和数量的感知设备(如摄像头、毫米波雷达等)。当某一个传感器出现故障时,其他传感器能够提供补偿机制,确保感知系统的持续运行。

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其次,严格的测试与标准认证。船舶的整个设计和测试过程遵循船级社的相关要求和车规级标准。我们会对设备进行包括温度、湿度、盐度等在内的完整外部恶劣环境测试,并确保关键设备具备高防护等级(如防水等级IP67)。

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最后,全链路冗余设计。从智能船舶的远程数字支持控制中心到船舶的自主航行、自动避碰等系统,我们都注重通过数字孪生等技术支持远程监控和辅助决策,提升整体系统的可靠性。

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这些严格的安全要求也是当前智能船舶产业链成本相对较高、标准化程度提升面临挑战的原因之一。

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Q5:您怎么看待海外市场?欧卡智舶的海外布局策略是怎样的?

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朱健楠:从劳动力单价和水域开放程度来看,海外市场的发展空间更大。我们的出海业务主要会聚焦两大方向,一是推广船舶智驾系统ORCA-APAS,通过船舶辅助驾驶系统、船舶高级辅助驾驶系统、无人艇自主航行系统三类智能化标准解决方案,快速应用于航运物流、安防巡检、休闲文旅、公共安全、特种作业等各类船舶场景 ;二是面向欧美市场推出小型混动智能游艇,有点像“水上特斯拉”,欧卡智舶在香港设立了子品牌来专项推进海外面向C端的智能游艇业务,游艇产品将在2026年首发入市。

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Q6: 水下装备在深海面临高压、高低温、通信等极端挑战时,水下推进器如何才能解决材料、密封、能源效率等深水适应性问题?目前技术瓶颈主要集中在哪个环节?

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高万良:针对深海极端环境,昊野主要从三个层面突破关键技术瓶颈。针对高压环境,我们的压力补偿器利用液体不可压缩的特性,在耐压结构内部实现压力平衡;针对密封问题,我们采用磁耦合的密封结构,将电机、电控等所有运动部件完全密封在一个静态的密封舱内,采用磁悬浮驱动,能保证百分之百零泄漏;针对重量轻的需求,我们采用电机、电控直驱螺旋桨的一体化设计,能够极大地降低动力系统的体积,同时提高效率。目前,昊野是全球唯一一家能够做到从控制器、电机、螺旋桨到密封结构全链路自研的企业

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Q7:对于船舶的未来动力方向,您最看好哪些技术路线?各种技术的成熟度如何?

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高万良:我个人认为最好的、也是最终的解决方案是电动化未来在更大装备上可能会采用电动与核能相结合的复合动力

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氢能是一个很清洁的能源,但是氢能目前有几个问题待解决。第一,氢不仅又小又轻,还有极强的腐蚀性,它的储藏是一个非常大的难题。第二,在长距离运输的过程中,氢易燃易爆,会造成它的成本大幅上升。举个例子,一个30吨的卡车去运氢,它只能运250公斤的液氢,未来这个方向还有大量问题需要解决。

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关于其他新能源动力,以甲醇为例,甲醇有碳排放,现在欧洲很多国家已经规定电动化要使用绿电,不能是有污染、有碳排放的电。所以我认为氢、甲醇、氨、LNG、燃气、燃油这些动力可能都是过渡阶段的存在物,但随着核能技术的开发和电池技术的持续进步,这些过渡性技术最终将逐渐被替代,

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Q8:目前,整个海洋经济生态哪一块是比较短板、需要优先突破的?支撑未来水中装备大规模应用的基础设施是什么?

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高万良:当前最突出的短板是水下的可靠通信。目前最优秀和主要的解决方案是声纳,但声纳超过一定距离(如27公里)后信号会变得非常模糊,且其效果受海洋“水层”影响显著(不同温度、洋流形成的水层会改变声波传播特性),在同一水层内通信良好,但穿越不同水层时信号质量会发生很大变化。其次是激光通信,最远传输距离仅几十米,真正能投入应用的通常在几米之内,且水介质对激光能量的消耗极快,实际有效应用距离非常有限。还有电磁波通信,但海水是良导体,电磁波在水中衰减极快,很容易被消耗掉。

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我个人未来最看好的水下通讯方向就是磁力通讯,目前该技术还处于实验室研究阶段,已有科学家实现了约3公里的精确传输,未来有望达到四五十公里的距离,应用前景非常广阔。

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针对目前水下通信的短板,更现实的路径是采用融合通信方案。例如,在水下结合使用声纳、激光、视觉等多种手段进行数据传输。同时,可以采用“立体海工天立体组网”的方式:在水下设备上连接一个水面浮标,数据通过线缆或短距通信先汇集到浮标,再由浮标通过卫星或地面基站将数据传回,从而绕过水下长距离传输的难题。

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Q9:昊野布局海外的策略是什么?在进军海外时,包括昊野在内的中国产品的优劣势是什么?如何应对?

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高万良:在海外布局策略上,昊野首先辐射欧美,在这些发达国家建立海外子公司,自己做一级代理商,然后去覆盖整个市场,同时让海外各个国家的子公司去做分销商。

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由于海外的起步比我们早,中国产品的劣势是品牌优势较差,优势是供应链成熟、研发和迭代速度快、成本比海外低。目前,昊野的产品在海外走高端路线,在同类产品中售价是最贵的,因为我们的产品可靠性高、效率高、节能耐用、重量更轻、体积更小。基于全系自研的优势,未来昊野产品的降本空间还很大。我们会用更低的价格、更优秀的性价比参与全球竞争。

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Q10:未来三到五年,您预测水中装备在哪些细分领域会迎来爆发式的增长?

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高万良:未来三到五年,我认为按发展的快慢排序可能是内河航运、家用休闲船、大型的远洋船、水下的应急救援和深海采矿,以及国防领域

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国家从今年开始提深海采矿,它是一个万亿级的市场,但它的难度非常大。在未来三到五年,深海采矿可能会有一定的进步,但它的价值要更长时间才能凸显出来。水下救援是大家一直所关心的,它是一个正常的发展速度。

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我认为船舶方向的发展会更快,尤其是内河航运的船舶,比如游轮、近海的养殖船和捕捞船等。目前,这些船都还以燃油为主,考虑到全球变暖导致的绿色环保低碳要求,这个方向的新能源装备发展是很快。另外,从全球角度来说,家用休闲船和帆船的数量非常大,目前欧洲、美国都在大力提倡使用新能源动力替代传统燃油动力,因为电动动力的提速更好、使用成本更低,而且非常安静。返回搜狐,查看更多

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