恩格斯曾對人類需求與科技發(fā)展的關(guān)系做過表述，社會一旦有技術(shù)上的需要，則這種需要就會比十所大學(xué)更能把科學(xué)推向前進(jìn)。在船舶行業(yè)，人類需求可以歸納為：增加安全性、可持續(xù)發(fā)展和減輕勞動量三類。船舶行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步圍繞著三種需求在持續(xù)發(fā)展，其中最主要的有五項(xiàng)，分別是智能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、極地裝備技術(shù)、海洋資源利用技術(shù)及新材料應(yīng)用技術(shù)。

    智能技術(shù)

    智能技術(shù)成為船舶行業(yè)熱門話題是從德國提出“工業(yè)4.0”概念開始的。“工業(yè)4.0”為整個(gè)工業(yè)界提出了一個(gè)新思維，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，被認(rèn)為是繼蒸汽機(jī)應(yīng)用、規(guī)?；a(chǎn)和電氣、電子信息技術(shù)等三次工業(yè)革命后的第四次工業(yè)革命。“工業(yè)4.0”就是將產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、物流和客戶通過智能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。因?yàn)閷φ麄€(gè)工業(yè)界影響深遠(yuǎn)，其他制造業(yè)大國也紛紛推進(jìn)相應(yīng)戰(zhàn)略，例如法國的“新工業(yè)計(jì)劃”、英國的“制造2050”戰(zhàn)略，日本的“制造業(yè)競爭策略”以及中國的“中國制造2025”?！吨袊圃?025》中指出，至2025 年中國全面建成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化設(shè)計(jì)制造體系。LR 發(fā)布的《2030 年全球海事技術(shù)趨勢》也指出：大數(shù)據(jù)管理和分析將越來越重要，它將對海運(yùn)產(chǎn)生重要影響。

    智能技術(shù)并非一項(xiàng)單獨(dú)的技術(shù)，它融合了“大數(shù)據(jù)”、“物聯(lián)網(wǎng)”以及“人工智能”等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，智能技術(shù)應(yīng)用在船舶行業(yè)可以產(chǎn)生智能設(shè)計(jì)與建造、智能船舶等多個(gè)方向的新技術(shù)。

    智能技術(shù)包括兩大方面：智能設(shè)計(jì)與建造、智能船舶。

    未來，智能技術(shù)將貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)、物流與建造的全過程，應(yīng)用三維技術(shù)、虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)，協(xié)同推進(jìn)船舶設(shè)計(jì)和建造，減少工作量，提高設(shè)計(jì)建造精度。

    環(huán)保技術(shù)

    船舶的環(huán)保技術(shù)發(fā)展很快，從提出這一概念到成為行業(yè)的主流發(fā)展方向僅用了幾年時(shí)間，隨著規(guī)則的陸續(xù)生效，船舶具備環(huán)保性能將成為一種普遍的要求。并且隨著技術(shù)的進(jìn)步，對環(huán)保指標(biāo)的要求將越來越高。對我國來說，不僅國際航

    行的船舶具備良好的環(huán)保性，內(nèi)河航行的船舶也將逐步具備相同的環(huán)保性。除了采取各種措施減少排放，現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)在設(shè)想主動捕獲排放的溫室氣體，并將其輸送、封存到安全的場所。

    環(huán)保技術(shù)包括兩大方面：以清潔能源作為動力、碳捕獲與封存。

    極地裝備技術(shù)

    北極地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，2008年美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布《環(huán)北極資源評估報(bào)告》，評估結(jié)果為：北極地區(qū)有望新增石油儲量900億桶，新增天然氣儲量50萬億立方米，新增天然氣凝析液440億桶，新增儲量84% 來自海洋。2010年來自俄羅斯科學(xué)院的數(shù)據(jù)評估表明，在21世紀(jì)后半葉，北極石油超級盆地有可能提供與波斯灣或西西伯利亞盆地相當(dāng)?shù)哪茉?。另外北極地區(qū)還存在大量天然氣水合物資源。另外，與傳統(tǒng)航線相比，北極航線將顯著縮短航程，降低航行成本，隨著海冰消融，未來通航能力會極大提升。

    過去幾十年里北極海冰已經(jīng)呈現(xiàn)加速減少趨勢，海冰厚度和多年冰的范圍也在減小，相關(guān)氣候預(yù)測結(jié)果表明，2055年后北極可能會夏季無冰，未來北極重要的航運(yùn)價(jià)值、資源價(jià)值、環(huán)境價(jià)值和科學(xué)價(jià)值將會隨著海冰融化得以釋放，極地油氣資源開采裝備以及各類極地運(yùn)輸船將得到大力發(fā)展。

    海洋資源利用技術(shù)

    隨著人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對各種資源的需求量越來越大，陸上資源面臨枯竭，人類的目光勢必會轉(zhuǎn)向占地球總面積70％的海洋。目前人類對海洋的認(rèn)識并不全面，科學(xué)界認(rèn)為人類對海洋的認(rèn)識還不及對月球的認(rèn)識。而隨著科技越來越

    發(fā)達(dá)，人類對海洋的探索及利用也會越來越深入。以目前對海洋的了解，人類可以從海洋獲取的資源有能源，包括油、氣、天然氣水合物、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等；礦產(chǎn)資源，包括各種金屬礦產(chǎn)及稀土等；另外還有各種海洋生物資源。

    海洋資源利用技術(shù)分為三大方面：海洋能源利用技術(shù)、海洋礦產(chǎn)利用技術(shù)、海洋生物利用技術(shù)。

    新材料應(yīng)用技術(shù)

    材料產(chǎn)業(yè)是船舶工業(yè)發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)。目前船用材料絕大部分仍用鋼材，一些復(fù)合材料及合金材料在船舶上有了一定的應(yīng)用，尤其是對特殊性能和快速性有要求的船舶。比如軍船為了追求高航速和隱身性常在部分船體采用復(fù)合材料，高速船為了獲得高航速常采用鋁合金船體。

    船用新材料的優(yōu)勢在于重量輕、可塑性強(qiáng)、強(qiáng)度高、耐腐蝕等，缺點(diǎn)是初始采購成本高，加工工藝較復(fù)雜，如果考慮到新材料需要的維護(hù)較少，重量輕油耗低等優(yōu)點(diǎn)，綜合衡量，全生命周期的使用成本反而會下降。有統(tǒng)計(jì)表明，海洋生物污損可使船舶每年的燃料消耗增加40%，由此產(chǎn)生的溫室氣體排放也會顯著增加。

    很多新材料在其他工業(yè)領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用，屬于成熟的使用技術(shù)，比如鈦在航空領(lǐng)域普遍應(yīng)用，民用飛機(jī)的鈦使用量已從上世紀(jì)90 年代的2% 上升到目前的15%。未來隨著應(yīng)用技術(shù)的提升，以及對高效、智能、環(huán)保、節(jié)能等性能要求越來越高，船舶應(yīng)用新材料的比例會顯著提升，一些更加先進(jìn)的新材料，比如納米材料，也會得到應(yīng)用。未來的船用材料可能會具有環(huán)境感知、自清潔、自修復(fù)能力，以及更好的導(dǎo)電能力和外型修正能力，將為民用運(yùn)輸船、軍用艦船及海工裝備帶來卓越的性能優(yōu)勢。

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