“大国重器”在他们手中不断升级

    芝罘湾畔，中集来福士烟台基地V字形码头，工人们忙碌间隙将目光投向远方，一幅熟悉的画面令人心动：碧蓝的大海上，几座颜色不同的半潜平台稳稳矗立，那是中集来福士的两大拳头产品“蓝鲸”和“GM4-D”系列。

    “基础的、核心的东西是讨不来买不来的，要靠我们自力更生、自主创新来实现。我看你们有这个信心，希望你们迎难而上、再接再厉。”2018年6月13日下午，看过“蓝鲸”等海上“巨无霸”后，习近平总书记给予殷殷期许。近年来，中集来福士自主创新进度条持续刷新：不只是总书记看过的超深水半潜式钻井平台、海洋牧场平台，从海上油气田到海上粮仓再到海上风电，以自主创新为笔，一幅壮丽的大海洋产业新图景正徐徐铺开。

    电从“海上”来“开拓新业务，我们始终以研发打头”

    电从“海上”来，是中集来福士大海洋产业新图景中一抹灵动的亮色：5月9日，时针指向14时16分，伴随着巨型风机高高耸起，海阳市南部海域4号海上风电项目首台风机安装完成，山东海上风机实现零的突破。这个项目装机总容量301.6兆瓦，投用后每年可节省标煤25.3万吨，减排二氧化碳55.6万吨。

    “首台风机是由我们交付的首个海上风电安装船实施安装的。”去年9月，总书记在联合国大会上提出碳达峰、碳中和“3060目标”，中集来福士研发中心专家工程师潘细录坦言，中集人为此感到很振奋，也感到肩上的担子更重了。丰富的风能资源及对陆上风电占地多、噪声大等缺点的克服，使得海上风电这一绿色能源技术的重要性进一步凸显，但产业发展仍面临成本不降反升、安装船短缺等瓶颈——2019年，中集来福士已开始瞄准这一领域发力，目前新业务茁壮成长，2020年海上风电订单占订单总额的40%。

    “开拓新业务，我们始终以研发打头。”潘细录举了升压站的例子——升压站总重极大，被称为整个风电场的“心脏”。传统模式是先打桩再逐块吊装，中集来福士借鉴油气领域自升式平台经验创新自安装式升压站，缩短施工周期，减少对其他辅助施工资源的依赖，便于在复杂的海上环境中尽快完成安装。

    更大的挑战是，海上风电正从近岸“驶向”远海，持续扩大“作战”半径。深水远海风能资源更丰富且不占据岸线和航道资源，但造价也大幅增加：据测算，单考虑深度，从15米增加到45米，支撑结构的成本将由2886元/千瓦增加到7380元/千瓦，而当风场水深超过60米，就得采用浮式风机。

    “走向更深海域后，现有近岸固定式风机无法满足经济性等各方面要求，要发展为大功率、漂浮式。”潘细录说，传统海洋平台要承受水动力载荷，而浮式风机有效发电得承受水动力与气动双重载荷，在多重力量交互下，保证风机稳定安全作业至少涉及两项核心技术：一是一体化耦合疲劳分析技术，再就是锚泊定位技术。在此基础上，因风电项目较油气项目能源密度差异大，技术方案必须考虑经济性。

    “这些新课题无法突破，就无法产业化，中集来福士正联合相关合作伙伴就此进行攻关。”他介绍，中集来福士自主设计的“凤凰”系列浮式风机，年初已在上海交通大学完成水池试验，首台样机即将于2022年下半年在福建风电场安装就位。

    据介绍，适应复杂海况、能进行12兆瓦到20兆瓦大功率风机安装的“3060”系列首艘深水海上风电安装平台，也已进入正式设计及建造阶段。这同样由中集来福士自主设计并建造，建成后将满足欧冠杯海域、欧洲北海及东南亚海域作业需求。

    攻克现代化养殖“桥头堡”“一无现成图纸，二无外国数据可供参考，全靠自己摸索”

    总书记当年视察过的海洋牧场平台，是中集来福士“油转渔”初期的一项技术成果。作为当时全国首个钢制海洋牧场平台，可以说国内后续海洋牧场平台几乎都是以此为雏形。现在，相关探索也进入到更艰辛更具挑战性的领域。

    “渔业产业链中，网箱可以看作是现代化养殖模式的一个‘桥头堡’。我们自主研发的这个网箱，投饵机相比进口的能节约成本三成左右，网衣能节约四成左右，声呐节省五成左右，填补了我国在30米左右水深养殖水域空白。”让中集蓝海洋科技有限公司（以下简称“中集蓝”）技术部经理刘富祥自豪之情溢于言表的这个“大家伙”，是中集来福士拥有100%自主知识产权的“经海001号”深水网箱。

    这种钢结构坐底式网箱平台有效养殖容积约7万立方米，采用风光储能作为日常电力供应方式，通过自动投喂、水下监测、水下洗网等设备实现网箱平台养殖的自动化与智能化，只需三四个人，就能完成过去要三四十人才能完成的1000余吨的渔业养殖任务。5月15日交付首个后，还有3个将在今年三季度交付，烟台深水网箱养殖借此从单个试点走向产业化。

    不仅是成本降低，全面产业化后，工期交付、售后等一系列国内用户在购买进口设备时担心的问题也都一并破解了。不同于油气装备相关技术已成熟，渔业领域，即便渔业发达国家也处在迈向深远海的大发展阶段，已有技术成果被严格保护；而诸如网衣清洗等难题，国外行业标杆也尚在攻关。

    “一无现成图纸，二无外国数据可供参考，全靠自己摸索，每一点突破都经过上百次失败。”中集蓝负责机器人研发的翟乃飞告诉记者。但也正因为憋足了劲儿自力更生，自主创新能力在倒逼中进一步提升：凭借这些科研人员顽强的意志和坚忍不拔的毅力，目前中集来福士在深水网箱领域的多项技术已能做到“平视”国际先进水平——巡网机器人搭载视觉系统，通过视觉信息处理算法分析网衣状态，一旦发现破损部分，将自动记录位置信息并发给集控系统；凭借强大的动力配置，抗流性问题得以破解，洗网机器人已能在大于0.5-1米/秒的水流速度中正常运行，清洁力方面设计方案也已进入第三代，借此“拿下”量大、附着力更强的贝类藻类等生物；直接关系养殖户经济效益的投饵机能基于行为分析展开精准投放，并且有自动上料装置，操作简单，效率更高……在中集，智能化领域其他一些新技术也正在验证之中。

    “登东山”而后“登泰山”带动海工产业系列核心设备制造升级

    历经多年磨砺，中集来福士在深水油气平台设计建造这个被发达国家垄断的领域，建立起国人的“海工自信”，如今，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，中集来福士并非只是简单嫁接传统海工装备技术经验，而是以持续的自主创新在更多新动能领域吹响从“跟跑”转向“并行”甚至“领跑”的号角。

    从“跟跑”转向“并行”甚至“领跑”，意味着话语权、主导权的增强，但同时也意味着无人领航、无既定规则可参考。这个过程中，研发人员会面临过往走技术转化之路时无法想象的技术密集度。

    “以往可能少数几个学科结合起来就能搞定，现在就拿一个洗网机器人来说，研发团队有二十几人，涉及机械、软件、力学、电学等数个学科的融合。”学电出身的翟乃飞就深切感受着学科分化和技术更迭带来的压力。

    刘富祥介绍，除了深水网箱，当前渔业产业链上还有活鱼运输船、陆地循环水系统等关键装备有待攻克，同时，整个产业发展有待全新工艺流程的建立。“几乎全是从零开始的探索。是挑战，是梦想，但并非遥不可及。”他说。

    无人领航，那就自己去领航！无既定规则，那就自己建立规则！据了解，现在中集蓝采取的是针对某一关键设备同相关行业技术最突出的公司联合研发的模式：比如深水网箱，因为涉及诸多自动化、智能化内容，中集蓝就参股青岛森科特智能仪器有限公司，在两者软硬件优势的互补中求得更优解。

    这在海上风电领域也有体现：今年4月“3060”系列海上风电安装平台实现首个订单突破的同时，中集来福士还联合风电开发商、工程作业方、船东和融资方等一起发起“绿色践行者”倡议，共同研究多样化的海上风电平价一体化解决方案。通过组建联盟共同强化技术攻关，中集来福士持续打通从用户到施工再到设计建造的全流程，在加速自身核心技术攻坚的过程中提升整个产业的发展能级。

    “在深海工程领域有两个‘芯片级’能力。”中集来福士党委书记、总裁王建中介绍，一是总装设计集成能力，中集来福士已成功具备；再就是核心设备的设计建造能力，这是他们正在攻克的目标。“孔子登东山而小鲁，登泰山而小天下”，王建中说，“如果将中集来福士实现平台的国产总装全部自主化设计建造比作‘登东山’，那么把整个系统再细拆成各个小系统，真正逐渐实现核心设备的自主化，才是‘登泰山’，这将带动欧冠杯海工产业系列核心设备制造的升级。”

    在多年来坚持抓核心设计能力建设和核心人才培养的基础上，2019年底，中集来福士将提升创新能力摆上更突出的位置，分别成立油气研究院和海洋新动能研究院。截至目前，前者已有50多人的技术团队，正聚焦从钻井设备向采油设备的细分业务转型展开技术集成优化；后者则已有30多人的技术团队，从事包括渔业、海上风电以及其他海洋新能源科技攻关与业务开发。据介绍，未来三到五年时间，中集来福士的“渔业+海上风电”等非油气业务收入将与油气业务持平。

    “瞄准海洋，我们坚持走自主创新之路，努力实现核心设备的自主研发制造。”王建中表示，中集来福士将不懈奋进，助推海洋新经济成为强劲的新动能。