“大國重器”在他們手中不斷升級

    芝罘灣畔，中集來福士煙臺基地V字形碼頭，工人們忙碌間隙將目光投向遠方，一幅熟悉的畫面令人心動：碧藍的大海上，幾座顏色不同的半潛平臺穩穩矗立，那是中集來福士的兩大拳頭產品“藍鯨”和“GM4-D”系列。

    “基礎的、核心的東西是討不來買不來的，要靠我們自力更生、自主創新來實現。我看你們有這個信心，希望你們迎難而上、再接再厲。”2018年6月13日下午，看過“藍鯨”等海上“巨無霸”后，習近平總書記給予殷殷期許。近年來，中集來福士自主創新進度條持續刷新：不只是總書記看過的超深水半潛式鉆井平臺、海洋牧場平臺，從海上油氣田到海上糧倉再到海上風電，以自主創新為筆，一幅壯麗的大海洋產業新圖景正徐徐鋪開。

    電從“海上”來“開拓新業務，我們始終以研發打頭”

    電從“海上”來，是中集來福士大海洋產業新圖景中一抹靈動的亮色：5月9日，時針指向14時16分，伴隨著巨型風機高高聳起，海陽市南部海域4號海上風電項目首臺風機安裝完成，山東海上風機實現零的突破。這個項目裝機總容量301.6兆瓦，投用后每年可節省標煤25.3萬噸，減排二氧化碳55.6萬噸。

    “首臺風機是由我們交付的首個海上風電安裝船實施安裝的。”去年9月，總書記在聯合國大會上提出碳達峰、碳中和“3060目標”，中集來福士研發中心專家工程師潘細錄坦言，中集人為此感到很振奮，也感到肩上的擔子更重了。豐富的風能資源及對陸上風電占地多、噪聲大等缺點的克服，使得海上風電這一綠色能源技術的重要性進一步凸顯，但產業發展仍面臨成本不降反升、安裝船短缺等瓶頸——2019年，中集來福士已開始瞄準這一領域發力，目前新業務茁壯成長，2020年海上風電訂單占訂單總額的40%。

    “開拓新業務，我們始終以研發打頭。”潘細錄舉了升壓站的例子——升壓站總重極大，被稱為整個風電場的“心臟”。傳統模式是先打樁再逐塊吊裝，中集來福士借鑒油氣領域自升式平臺經驗創新自安裝式升壓站，縮短施工周期，減少對其他輔助施工資源的依賴，便于在復雜的海上環境中盡快完成安裝。

    更大的挑戰是，海上風電正從近岸“駛向”遠海，持續擴大“作戰”半徑。深水遠海風能資源更豐富且不占據岸線和航道資源，但造價也大幅增加：據測算，單考慮深度，從15米增加到45米，支撐結構的成本將由2886元/千瓦增加到7380元/千瓦，而當風場水深超過60米，就得采用浮式風機。

    “走向更深海域后，現有近岸固定式風機無法滿足經濟性等各方面要求，要發展為大功率、漂浮式。”潘細錄說，傳統海洋平臺要承受水動力載荷，而浮式風機有效發電得承受水動力與氣動雙重載荷，在多重力量交互下，保證風機穩定安全作業至少涉及兩項核心技術：一是一體化耦合疲勞分析技術，再就是錨泊定位技術。在此基礎上，因風電項目較油氣項目能源密度差異大，技術方案必須考慮經濟性。

    “這些新課題無法突破，就無法產業化，中集來福士正聯合相關合作伙伴就此進行攻關。”他介紹，中集來福士自主設計的“鳳凰”系列浮式風機，年初已在上海交通大學完成水池試驗，首臺樣機即將于2022年下半年在福建風電場安裝就位。

    據介紹，適應復雜海況、能進行12兆瓦到20兆瓦大功率風機安裝的“3060”系列首艘深水海上風電安裝平臺，也已進入正式設計及建造階段。這同樣由中集來福士自主設計并建造，建成后將滿足中國海域、歐洲北海及東南亞海域作業需求。

    攻克現代化養殖“橋頭堡”“一無現成圖紙，二無外國數據可供參考，全靠自己摸索”

    總書記當年視察過的海洋牧場平臺，是中集來福士“油轉漁”初期的一項技術成果。作為當時全國首個鋼制海洋牧場平臺，可以說國內后續海洋牧場平臺幾乎都是以此為雛形。現在，相關探索也進入到更艱辛更具挑戰性的領域。

    “漁業產業鏈中，網箱可以看作是現代化養殖模式的一個‘橋頭堡’。我們自主研發的這個網箱，投餌機相比進口的能節約成本三成左右，網衣能節約四成左右，聲吶節省五成左右，填補了我國在30米左右水深養殖水域空白。”讓中集藍海洋科技有限公司（以下簡稱“中集藍”）技術部經理劉富祥自豪之情溢于言表的這個“大家伙”，是中集來福士擁有100%自主知識產權的“經海001號”深水網箱。

    這種鋼結構坐底式網箱平臺有效養殖容積約7萬立方米，采用風光儲能作為日常電力供應方式，通過自動投喂、水下監測、水下洗網等設備實現網箱平臺養殖的自動化與智能化，只需三四個人，就能完成過去要三四十人才能完成的1000余噸的漁業養殖任務。5月15日交付首個后，還有3個將在今年三季度交付，煙臺深水網箱養殖借此從單個試點走向產業化。

    不僅是成本降低，全面產業化后，工期交付、售后等一系列國內用戶在購買進口設備時擔心的問題也都一并破解了。不同于油氣裝備相關技術已成熟，漁業領域，即便漁業發達國家也處在邁向深遠海的大發展階段，已有技術成果被嚴格保護；而諸如網衣清洗等難題，國外行業標桿也尚在攻關。

    “一無現成圖紙，二無外國數據可供參考，全靠自己摸索，每一點突破都經過上百次失敗。”中集藍負責機器人研發的翟乃飛告訴記者。但也正因為憋足了勁兒自力更生，自主創新能力在倒逼中進一步提升：憑借這些科研人員頑強的意志和堅忍不拔的毅力，目前中集來福士在深水網箱領域的多項技術已能做到“平視”國際先進水平——巡網機器人搭載視覺系統，通過視覺信息處理算法分析網衣狀態，一旦發現破損部分，將自動記錄位置信息并發給集控系統；憑借強大的動力配置，抗流性問題得以破解，洗網機器人已能在大于0.5-1米/秒的水流速度中正常運行，清潔力方面設計方案也已進入第三代，借此“拿下”量大、附著力更強的貝類藻類等生物；直接關系養殖戶經濟效益的投餌機能基于行為分析展開精準投放，并且有自動上料裝置，操作簡單，效率更高……在中集，智能化領域其他一些新技術也正在驗證之中。

    “登東山”而后“登泰山”帶動海工產業系列核心設備制造升級

    歷經多年磨礪，中集來福士在深水油氣平臺設計建造這個被發達國家壟斷的領域，建立起國人的“海工自信”，如今，面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求，中集來福士并非只是簡單嫁接傳統海工裝備技術經驗，而是以持續的自主創新在更多新動能領域吹響從“跟跑”轉向“并行”甚至“領跑”的號角。

    從“跟跑”轉向“并行”甚至“領跑”，意味著話語權、主導權的增強，但同時也意味著無人領航、無既定規則可參考。這個過程中，研發人員會面臨過往走技術轉化之路時無法想象的技術密集度。

    “以往可能少數幾個學科結合起來就能搞定，現在就拿一個洗網機器人來說，研發團隊有二十幾人，涉及機械、軟件、力學、電學等數個學科的融合。”學電出身的翟乃飛就深切感受著學科分化和技術更迭帶來的壓力。

    劉富祥介紹，除了深水網箱，當前漁業產業鏈上還有活魚運輸船、陸地循環水系統等關鍵裝備有待攻克，同時，整個產業發展有待全新工藝流程的建立。“幾乎全是從零開始的探索。是挑戰，是夢想，但并非遙不可及。”他說。

    無人領航，那就自己去領航！無既定規則，那就自己建立規則！據了解，現在中集藍采取的是針對某一關鍵設備同相關行業技術最突出的公司聯合研發的模式：比如深水網箱，因為涉及諸多自動化、智能化內容，中集藍就參股青島森科特智能儀器有限公司，在兩者軟硬件優勢的互補中求得更優解。

    這在海上風電領域也有體現：今年4月“3060”系列海上風電安裝平臺實現首個訂單突破的同時，中集來福士還聯合風電開發商、工程作業方、船東和融資方等一起發起“綠色踐行者”倡議，共同研究多樣化的海上風電平價一體化解決方案。通過組建聯盟共同強化技術攻關，中集來福士持續打通從用戶到施工再到設計建造的全流程，在加速自身核心技術攻堅的過程中提升整個產業的發展能級。

    “在深海工程領域有兩個‘芯片級’能力。”中集來福士黨委書記、總裁王建中介紹，一是總裝設計集成能力，中集來福士已成功具備；再就是核心設備的設計建造能力，這是他們正在攻克的目標。“孔子登東山而小魯，登泰山而小天下”，王建中說，“如果將中集來福士實現平臺的國產總裝全部自主化設計建造比作‘登東山’，那么把整個系統再細拆成各個小系統，真正逐漸實現核心設備的自主化，才是‘登泰山’，這將帶動中國海工產業系列核心設備制造的升級。”

    在多年來堅持抓核心設計能力建設和核心人才培養的基礎上，2019年底，中集來福士將提升創新能力擺上更突出的位置，分別成立油氣研究院和海洋新動能研究院。截至目前，前者已有50多人的技術團隊，正聚焦從鉆井設備向采油設備的細分業務轉型展開技術集成優化；后者則已有30多人的技術團隊，從事包括漁業、海上風電以及其他海洋新能源科技攻關與業務開發。據介紹，未來三到五年時間，中集來福士的“漁業+海上風電”等非油氣業務收入將與油氣業務持平。

    “瞄準海洋，我們堅持走自主創新之路，努力實現核心設備的自主研發制造。”王建中表示，中集來福士將不懈奮進，助推海洋新經濟成為強勁的新動能。