淺析我國海洋發展戰略及未來船舶發展趨勢

謝 偉，陸 超

(中國艦船研究設計中心，武漢430064)

新世紀伊始，我國在地緣上面臨機遇與挑戰并存的局面，而兩者又多來自海洋，這是在我國崛起過程中難以回避的必然階段。如何更好地抓住機遇、迎接挑戰，在新世紀的海洋競爭中贏得先機，我國海洋發展戰略能否適應新形勢下發展的需要是決定性的因素。

同時，船舶及相關工程設施是海洋發展戰略實施的硬件載體和物質體現，海洋發展戰略的走向決定了我國船舶發展的主要趨勢。因此，將海洋發展戰略和我國未來船舶發展趨勢緊密結合加以探討，可以使兩者更加具體直觀。

1 當前制約我國海洋發展的因素分析

自改革開放以來，開發近海海洋資源、發展海洋貿易已成為我國海洋發展的主要形式，在我國經濟高速發展階段發揮了重要作用。但隨著我國經濟規模的不斷擴大，以及國際地緣戰略形勢的變化，現有的海洋發展模式受到了資源和空間的雙重制約。

1.1 資源開發的制約

當前與我國海洋發展相關的資源主要包括漁業資源和能源資源。

漁業資源方面，我國雖然是水產品生產大國，但受到傳統生產模式和裝備條件限制，我國海洋捕撈和水產養殖仍長期局限于近海，在產品結構中缺乏高附加值魚種，工業排污、大規模捕撈和近海養殖又導致我國近海漁業資源近于枯竭，近海生物環境遭到較大破壞，漁獲物低齡化、小型化、低值化現象嚴重。

我國近海區域二類以下水質占大部分，長江、黃河、珠江口均為劣質四類水質，近海環境的持續惡化不僅影響了人居環境和經濟建設，更給漁業生產的可持續發展帶來了壓力［1］。

能源資源方面，自上世紀80年代以來，我國已由石油自給國逐漸成為世界主要石油消費和進口國。雖然近年來我國加大了海上油氣資源開發力度，但石油進口量仍在不斷增加，我國石油能源自供應缺口不斷擴大，2008年以后的石油能源對外依存度均已超過50%。而2012年10月25日發布的《中國能源白皮書》顯示，我國綜合能源對外依存度已達到57%，過高的能源對外依賴性嚴重威脅我國的能源安全。

1.2 空間的制約

在資源開發面臨制約的同時，我國的海洋發展空間也面臨著多種制約。

首先，我國遠海經濟活動目前仍以海上貿易運輸為主，航線遍布全球，但在世界多個繁忙航道上存在諸多安全隱患。如馬六甲海峽是歷史傳統的海盜潛在活動區域，亞丁灣海盜活動則已對我國海上航運造成了損失。同時隨著中東局勢動蕩，蘇伊士運河周邊海區也存在恐怖主義襲擊和其他安全性風險。

其次，我國海洋空間面臨多國侵蝕和挑戰。在我國合法擁有的300多萬km2的海洋國土面積中，南海南部/西南部、東海東南/東北部多處被周邊國家侵占或存在爭議。2012年上半年以來，南沙、黃巖島、釣魚島及所屬海域主權屢次遭到部分周邊國家的挑釁，除了海洋資源利益的表層原因外，更多的是西方勢力對我形成戰略包圍、限制我國海洋空間發展的企圖所致，見圖1。

圖1 西方國家繪制的對我國海洋空間第1島鏈和第2島鏈包圍形勢圖

如圖1所示，如2個島鏈包圍圈形成，則我國海洋發展活動空間將被島鏈嚴重制約，在和平時期會長期受到第1島鏈和第2島鏈所在國家和西方勢力的牽制和干擾，在戰時則會被直接切斷海上補給通道和海軍機動航路，大幅縮減我戰略縱深。

綜上所述，我國海洋開發當前形勢主要有以下特點。

1)資源開發拘泥于近海，不僅給近海環境形成巨大壓力而且大量消耗了我國近海資源儲備。

2)空間發展形式仍以常規貿易航運為主，遠海活動缺乏持續、安全的保障，同時我國遠海資源正在不斷被周邊國家盜取、消耗。

3)國外勢力對我海洋發展空間有壓制企圖，正在構建戰略包圍圈。

1.3 資源及空間潛力

盡管受到多種限制，但我國海洋資源及空間方面依然具有廣闊的發展潛力［2］。以我國南海為例，南海是我國惟一的熱帶海洋，生物資源十分豐富，熱帶漁業資源種類繁多，其中魚類有25 000多種，年理論可捕撈量達700萬t。海底蘊藏著大量油氣資源，已探明的石油、天然氣、可燃冰等蘊藏量非常豐富，分布在24個沉積盆地，總面積約72萬km2，油氣儲量約420億t，被稱為“第二個波斯灣”。南海不僅資源豐富，也是溝通太平洋與印度洋的重要國際航運要沖，是東亞和東南亞乃至世界航運繁忙的航線，軍事上的戰略地位亦十分重要。在我國200多萬km2的大陸架海域中，有近70萬km2的含油氣盆地，蘊藏石油資源量150～200億t，天然氣6.264億m3，分別大約占全國石油和天然氣總資源量的l/4～1/5，預示著良好的勘探開發前景和巨大的開發潛力。據預測，我國未來海洋經濟發展潛力在199 737.16億～320 335.57億元，平均為214 150.1億元(2010年人民幣市值)。

此外，我國海岸線整體面向西太平洋，前出方向選擇十分靈活，西北取道日本?？蛇_鄂霍茨克海進抵俄羅斯和北極，西南穿越菲律賓海經馬紹爾群島可達澳洲和南美洲，東南穿越馬六甲海峽進入印度洋后向北可至波斯灣，向南可繞好望角，向東北則可經蘇伊士運河抵達地中海。因此，只要制定合理的海洋發展戰略，展開有效的配套建設，將使我國在海洋發展乃至地緣形勢上開拓新的局面。

2 國內外船舶發展趨勢

海洋戰略實施的物質載體是船舶，船舶發展趨勢受制于一國的海洋發展戰略，同時也對該戰略的實施產生影響。因此，了解國內外船舶發展趨勢，將有助于海洋發展戰略和與其相適應的船舶發展方向的把握。

2.1 環保要求規范化、標準化

全球性的氣候變化對自然生態系統和人類生存環境產生了重大影響。大氣中二氧化碳含量升高帶來的全球氣候變化已是不爭的事實，并直接催生了以低能耗、低污染、低排放為基礎的“低碳經濟”概念。與此相適應，在海事界，“新造船要更安全、更環保、更先進”已經成為一種世界性的理念。

近幾年，國際海事組織(IMO)不斷以制定強制性公約、規范的形式來加強對海洋環境和大氣環境的保護。新的規則規范幾乎涵蓋了船舶的整個生命周期，從SOLAS修正案、共同結構規范、壓載水管理到壓載艙涂層標準、空氣污染控制、船舶最終拆解等，這些新的規則規范很大程度上影響了船舶的設計和建造理念，推動著綠色船舶技術的創新。IMO陸續出臺的新規則、新規范，將全球對船舶安全環保的要求提到了新的高度，同時正潛移默化地推動造船業新一輪變革，將對造船業產生前所未有的影響［3］。

2.2 非燃料船舶供能技術逐漸成熟

鑒于燃料消耗是船舶運營成本的主要部分和對海洋環境的主要污染源，各國都在尋求船舶節能的可行方法。英國航運工會安全與環境部指出，目前有多種技術可以用于碳減排，由于燃料價格增加，船舶已經開始降速，比如集裝箱船航速已由25 kn降至19 kn，節省燃料30%～40%，而開往亞洲的船舶的航行時間卻會因此延長4～5 d。因此，船舶行業從上世紀90年代開始尋求除減速以外的非燃料的供能技術以應用于船舶電力和推進。目前以太陽能為主要來源的光伏供能技術和風能輔助推進技術已在國外進入實用化階段，國內則已開始跟蹤策劃。

2.2.1 光伏發電供能技術

根據不同場合電氣設備負荷需求和成本控制的實際情況，太陽能光伏發電系統一般分為獨立供電的光伏發電系統、并網光伏發電系統、混合型光伏發電系統3種［4］。船舶依據其尺度和能源需求，多采用與其他功能形式相結合的混合型光伏發電形式。

完全實現非燃料混合光伏供電系統的典型實例是澳大利亞的“太陽能水手”號渡船，該船由悉尼太陽能水手公司設計建造，于2000年悉尼奧運會期間正式投入運營。該船為雙體船型，采用8面太陽能帆板提供風力輔助推進和2臺主推進電機用電，最大載客量100人，主尺度21 m×10 m×1.3 m，最高航速可達10 kn。由于完全脫離燃料形式，“太陽能水手”號在運行期間完全實現了0排放，且噪音極小，乘坐舒適。目前太陽能水手公司正以其為基礎研制20 kn航速的光伏/風能混合動力渡船。

除小型船舶外，光伏發電供能作為與燃機推進相結合的功能系統也于2012年開始用于大型商用船舶上［5］。2012年3月13日，世界上第一艘混合動力汽車滾裝船“綠寶石”號在日本商船三井集團所屬神戶造船廠下水。該船主尺度達199 m×32.26 m×9.725 m，可裝載6 400輛轎車。該船將雙燃料柴油發電機組與頂部太陽能發電陣列相結合，大幅節省了燃料消耗，提高了經濟性。該船太陽能陣列最大發電能力達2.2 MWh，最大發電功率為160 kW。

2.2.2 風能輔助推進技術風能輔助推進來源于人類最古老的風力航行方式，風力航行在19世紀達到全盛，然而卻在20世紀逐漸被蒸汽取代?，F在，海上風力資源正以其低成本和供能的不間斷特點受到各國的重視。英國氣候變化委員會呼吁該國航運業更多利用風力航行，以減少二氧化碳排放量。德國柏林科技大學發布了一項研究成果表明，利用風帆及其他傳統風力航行的船只可將成本降低44%，并預測如果世界船舶能充分利用風能，可減少14.6億t的CO2排放量，但較符合實用條件的是結合燃料推進的風能輔助推進技術。目前國內外研究船舶風能推進的主要方向包括“天帆”輔助推進和剛性骨架的帆板輔助推進。

德國是研究“天帆”輔助推進的主要國家，全球第一艘用矩形天帆輔助推進的“白鯨天帆”號于2007年完成了首次遠洋航行。據報道，安裝“天帆”后，船舶耗油量平均每天可降低10%～25%，在理想的風場條件下，燃油消耗可暫時降低50%。由此可看出同，風帆助航船的節能減排效果有著廣闊的空間。

剛性骨架帆板輔助推進主要是利用輕質材料帆板根據風向調整升力面與航向的夾角來為船舶提供輔助動力的推進形式，也是目前國內外主要的研究方向。日本在發展現代風帆船方面一直處于領先地位，1980年日本建成了世界上第一艘現代風帆油船——1 600 DWT的“新愛德丸”號，該船裝有2個高12.15 m、寬8 m的風帆，風帆用鋼骨架和聚酯纖維制成。本船試驗結果表明，它可以節約燃油50%以上，目前日本已制造了10艘沿?，F代風帆船和1艘遠洋現代風帆船，其中最大噸位達26 000 DWT。

我國船舶行業對風力輔助推進也十分重視［6］，早在1990年5月就建成了第一艘電子控制的全自動3 000 t風帆貨輪。目前，中國遠洋運輸集團針對遠洋商船的“風能利用”工程正在策劃也即將啟動，改裝對象選定為76 000 DWT散貨船——“文竹?！碧枴?/p>

2.3 生物交叉技術在軍、民領域的應用開始起步

生物交叉技術指生物學科與船舶學科交叉融合形成的技術，目前在船舶領域進入實踐階段的技術主要包括仿生減阻及推進技術和生物燃料技術。

2.3.1 仿生減阻及推進技術

仿生減阻技術最早應用于水上運動賽事，現在的主要研究方向集中在微觀仿生結構方面，如仿生微氣泡表面、仿生非光滑表面和仿生非結構化表面等。近年來在軍、民用艦船項目中也開始實際應用。2011年日本首先研發了“Sea Flo Neo”船用仿生減阻涂料，并由商船三井集團首先應用于前文所述的“綠寶石”號汽車滾裝船上，測試證明，相對標準涂料，仿生涂料可使燃油效率提高3%～5%。

除仿生減阻涂料外，表面減阻材料的研究和應用也逐漸深入［7］，但受到結構和成本限制，仿生減阻材料的應用規模還十分有限。

由于需要突破現有艦船的機械傳動式推進方式，仿生推進技術目前的科研進展相對于仿生減阻技術緩慢，主要還停留在理論設計和科研樣機階段。仿生推進技術目前的研究范圍主要在局部仿生推進(仿鰭型推進)和擺動仿生推進等方向上［8］。

擺動仿生推進早期主要研究魚形擺動仿真，目前國外已開始展開其他水中生物的運動仿真樣機研究。

2.3.2 生物燃料技術

生物燃料技術最早起始于民用汽車行業，隨著這項技術的日漸成熟和產能擴大，一些國家的海軍也開始關注艦船及其他武器平臺使用生物燃料的問題。

美國海軍2011年11月17日表示，其已經成功地在退役的“斯普魯恩斯”級驅逐艦“保羅·F·福斯特”號(DD964)試驗用生物能源。

“保羅·F·福斯特”號的試驗顯然已取得了預期效果，半年后的2012年6月13日，美國海軍海運司令部所屬的補給油船“亨利·J·凱撒”號(T-AO 187)開始加注90萬加侖(約合360萬L)50/50的混合生物燃料，用于2012年度環太平洋聯合軍事演習的美軍艦船補給，標志著美國海軍“綠色艦隊”進入成建制試驗階段。

2.4 大型軍、民用艦船平臺基地化應用趨勢明顯

軍、民用艦船平臺的大型化使現代化艦船不僅具備很強的海上持續運轉能力，也使海上前置作戰保障和成規模海上居住成為可能。軍用方面，除近年來以兩棲攻擊艦和輕型航空母艦為基礎發展而來的戰略投送艦等突擊型基地化艦船外，進行長期前沿部署和兵力中轉投送的基地化平臺也即將投入使用。

2006年美國水面系統司令部(NAVSEA)海軍啟動了“機動登陸平臺”(mobile landing platform，MLP)項目，這是為配合未來“海上基地”(sea base)作戰模式專門組織研制的第一型艦船裝備。該平臺以成熟的民用半潛式起重船為母型，規避了原海上基地項目中超大型浮式結構的技術風險，又減少了研制難度，加快了項目進度。通過合理規劃，2012年1月9日，美國海上機動登陸平臺首船“蒙特福德角”號已開工建造，計劃于2012年11月13日下水，2013年5月交付，2015年正式投入使用。

在民用領域，為滿足未來向海上擴展生存空間以及海上長周期旅游、油氣及漁業生產的需要，國內外均提出了開發海上基地型船舶項目的需求。大型單體船舶以其空間容積大、性能技術成熟可靠成為多種海上基地型船舶項目采用的主要形式。

2.5 軍用非常規船型進入實船階段

在大型常規單體艦船繼續發展的同時，非常規船型已經在中小型艦船領域嶄露頭角，以氣墊船、小水線面雙體船、穿浪雙體船、三體船為代表的新船型已經在多個國家海軍中進入實船階段，如“野?！毙痛笮蜌鈮|登陸艇、“無暇”級水聲偵查船、HSV高速雙體運輸船、LCS-2型瀕海戰斗艦都是非常規船型實際應用于艦船領域的代表。自2006年以后，一批新概念的非常規船型也陸續公開。如采用雙M船型的“匕首”號實驗船，利用被動氣墊抬升效應，大幅減少了航行阻力，而更大的3M船型也已進入論證階段。

2011年8月10日，美國朱麗葉艦船系統公司公開了之前被美海軍/專利局保密管理的“幽靈”號試驗艇，這是目前第一艘面世的超空泡艦船。美國海軍可以使用“幽靈”號在公海執行隱蔽任務，據稱其隱身性能與常規艦艇相比具有無可比擬的優勢。朱麗葉艦船系統公司的設計者表示，該艇采用超空泡技術，可在水面上高速航行——最高時速可達97 km/h，具備雷達波隱身性能，并可攜載魚雷。

3 我國海洋發展戰略的初步設想及未來船舶發展趨勢預測

基于對我國海洋發展形勢的分析，不難發現我國海洋發展的前景是外在限制與內在潛力并存的，如何突破限制又能夠充分挖掘潛力，是我國海洋發展戰略制定過程中必須考慮的問題。

這就要求我們以長遠戰略的眼光確定適應我國海洋發展戰略的基本原則。分析近代海洋國家興衰史不難發現，以強權和掠奪為主要海洋戰略的國家難以長久，這些例證中遠有葡萄牙和西班牙、近有不列顛;而以單純的海上貿易和本土發展又難以突破強國封鎖和壓制，只能長期在屈居劣等的地位中不斷徘徊，如荷蘭、法蘭西、德意志皆為其列。

隨著我國國力的不斷增強和資源空間需求的不斷增加，我們也同樣面臨崛起道路上如何邁向海洋的抉擇。在中國古代史上，明朝從明太祖的“禁?！毕蛎鞒勺娴摹芭d?！闭咿D變似乎能給我們提示:“寓防于商貿，制敵于境外，于是萬邦來朝，海上貢道綿延數千里”。

由此可見，“立足崛起的延伸發展，遵循‘不強權、不侵略’和平發展原則，逐次漸進，環保高效，合作共贏”，應當成為我國海洋發展戰略原則的選擇之一。同時，海洋發展又離不開資源和空間兩大主題，以及船舶合理發展的硬件支撐。

3.1 海洋資源發展戰略的初步設想

3.1.1 海洋能源資源發展戰略

如前所述，我國除在南海、東海蘊藏豐富的油氣資源外，可燃冰、錳結核等新型礦物資源也有大量儲備。同時，我國遠海石油開采已進入籌劃階段。在當前形勢下我國海洋能源資源發展戰略初步設想如下。

1)保持近海油氣開發能力，重點開展遠海、深海油氣資源開發和境外油氣資源聯合開發，保持本國油氣資源儲備并積極利用境外油氣資源。

2)加快新型深海礦物資源實用化開采的科研進程，力爭在新資源開發的規模和技術上搶占先機。

3)建立遠海油氣生產保障裝備體系，在南海采取循序漸進的開發模式，逐漸向南擴展鉆探和資源調查范圍，逐步在南海南部展開油氣和其他能源資源的開采業務。

3.1.2 海洋漁業資源發展戰略

考慮到我國近海環境壓力已非常大，因此，我國海洋漁業資源發展應直接放眼深海和遠海，并考慮環保和可持續發展因素，初步設想如下。

1)開發遠海島礁人工養殖產業，將先進網箱養殖由沿岸推向遠海海區。

2)建立遠海漁業開發保障裝備體系，可兼顧補給、儲藏、轉運和交易功能。

3)組建遠海、深海捕撈船隊，在環保和可持續的前提下在國際海域捕撈高價值深海魚品。

3.1.3 海洋旅游資源發展戰略

海洋旅游資源屬于無形資源，既需要硬件設施建設，也需要軟件推廣擴大市場開發規模，初步設想如下。

1)近、遠海區進行全面的環境治理及保護，規范和約束各類生產生活的環保行為，部分區域應修復或重建生態群。

2)以生態體驗和愛國主義教育為目的，積極吸引各地客源開展釣魚島、三沙的觀光旅游業務，建立配套的旅游服務和保障裝備設施。

3)結合爭議地區島礁建設，吸引國內外客源進行度假型旅游，既獲得旅游收入又是行使國家主權的表現。

3.2 海洋空間發展戰略的初步設想

馬漢曾經定義［9］:“從政治和社會的觀點來看，海洋使其本身成為最重要和最惹人注目的是其可以充分利用的海上航線，或者更確切些說，海洋是人們借以通向四面八方的廣闊共有地。”從現代觀點來看，海洋已經不僅僅是海上交通的共有地，也是今后進行生產、生活等人類活動的可擴展生存空間。

我國是一個人口大國，擴展海洋空間必然是我國海洋發展戰略中的重要一環。伴隨船舶等海洋裝備技術的發展和地緣政治形勢的變化，我國的海洋空間發展戰略初步設想如下。

1)由近?？臻g生產、遠洋空間無依托運營模式，向遠洋節點式持續控制、多空間體系化保障發展轉化。

2)由立足國內的海洋空間發展模式向國際合作的“同盟”式空間聯合發展模式轉化。

3)由傳統陸上居住空間開發向淺海、深海移民發展。

4)大力發展適應各類空間擴展和控制需求的船舶裝備體系。

3.3 適應我國海洋發展戰略的未來船舶發展方向預測

無論是資源發展還是空間發展戰略都離不開保障戰略實施的裝備體系構建，在這些體系中船舶裝備是其中的核心。在新的國內外形勢下，我國發展需要已不再是單純的追趕，而是向趕超逐漸發展。相應地，我國未來船舶也應當由跟蹤式發展向自主與同步乃至領先發展相結合的方向過渡。

3.3.1 遠海支持保障船舶的開發

遠海支持保障船舶不僅要求具有強大的自持能力，還必須具備充足的對外補給和物資交換功能，由這類船舶發展形成的“海上基地”將使我國海上軍事、經濟活動的保障范圍大幅延伸。圖2為中國艦船研究設計中心開發的一型石油生產遠海保障支持船舶。

圖2 石油生產遠海保障支持船

3.3.2 新船用能源技術的推廣應用

新船用能源的推廣對于我國部分解決能源短缺問題，減少對外依存度有著十分深遠的戰略意義。廣泛開展生物燃料、光伏/風能及其他新船用能源技術的開發和應用，不僅可以降低海上經濟活動的成本，而且有利于提升我國海上軍事力量的獨立持續作戰能力。

3.3.3 基于仿生技術的船舶技術預研

目前國外仿生減阻技術已應用于實船，我國在積累研究一段時間內應可以實現。但仿生推進技術目前在國內外還沒有實現實船應用，我國船舶工業部門可以此為契機發展適用于我國的船舶仿生推進技術，積極預研，在船舶技術的國際競爭中另辟蹊徑。

3.3.4 船舶多空間運行體系的基礎構建

根據東海、南海形式，立足國內條件，構建以遠海支持保障船舶為中心，由水面多種基地型保障平臺網、水下仿生航行器綜合維護和采集網、水面及空中多層次配送通道、符合空間同步式預警和監視網等組成的船舶多空間運行體系?；A構建即先展開水面基地型保障平臺的研制和組網工作，為后續成體系運作奠定基礎。

3.3.5 遠、近、立體結合的軍用艦船體系化發展

為適應我國未來海洋資源和海洋空間發展戰略的需要，必須有針對性地研制遠、近、立體作戰能力相結合的新一代艦船，形成有效抗衡和突破海洋戰略包圍圈的新裝備應用模式，建立新型的海上安全裝備體系，為我國日益拓展的海洋資源開發和海洋空間活動提供遠程、持續、有效的安全保障。

1)針對西方“瀕海作戰”、“海-空一體戰”瀕海戰斗艦、新型核潛艇、多用途海空無人機對我遠?；顒舆M行抵近襲擾、破壞的可能，研制具有高隱蔽性、淺海反潛和信息獲取能力，可大批量建造近海、瀕海防御型艦船，除可對我方近海及海上活動基地進行防御外，還可對敵近岸目標進行反滲透作戰。

2)為保證我國遠海運輸、生產及其他海上活動的安全，研制具備遠洋持續作戰能力的海上立體化艦船集群，并將智能化地面前沿部署集群、高精度遠程空中打擊集群、空天戰略投送集群、太空信息對抗集群納入遠海對抗體系中，以多空間作戰、多維度信息對抗作為維護我國遠海資源、空間利益的重要作戰手段。

3)結合上述作戰需要，積極開發新概念船型，突破現有傳統船型的發展限制，為我國艦船裝備發展徹底擺脫追趕狀態創造條件。

［1］劉 明.中國海洋經濟發展潛力分析［J］.中國人口·資源與環境，2010，20(6):151-154.

［2］曹忠祥.我國海洋戰略資源開發現狀及利用前景［J］.中國經貿導刊，2012(4):38-400.

［3］王 麟.新規則新規范推動綠色船舶技術的發展［J］.船舶設計通訊，2010(S2):3-7.

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［6］楊 燁.“文竹海”輪風帆助航時船機槳帆配合操縱分析［D］.大連，大連海事大學，2010.

［7］王紹敏.仿生結構化船體表面減阻性能分析［J］.艦船科學技術，2010，32(5):11-13.

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