我国无人船艇行业政策、现状及趋势技术向长续航、多航态、智能化方向发展

2022-09-06 11:04

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一、行业基本概述

无人船艇是一种水面机器人，拥有复杂的系统，涉及船舶设计、通信传输、环境感知、数据融合、运动控制、人机交互、人工智能等多个专业领域，研究内容包括导航与定位、控制与决策、感知与融合、能源与动力、船体与载荷、通信与数据等众多方面。无人船艇具有自主、半自主、遥控控制等多种形态。

根据观研报告网发布的《中国无人船艇行业发展现状研究与投资前景预测报告（2022-2029年）》显示，无人船艇主要通过智能控制实现自主航行，即可以执行危险、艰苦、不适合有人船只工作的任务，也可以执行对航行精度要求较高的测量测绘任务，能够更快速、机动、高效协同完成任务。与传统船舶相比，无人船艇具有诸多优势，主要体现在以下几个方面：

特点	优势
无人驾驶	降低人员涉水风险
	降低有害现场接触风险
	无需登船驾驶，降低人员劳动强度
智能化程度高	自动避障，减少人员误判风险
	循线精度高，提高作业效率
	支持无人装备间协同，提高作业效率
	设备自动化程度高，节省人力成本

资料来源：珠海云洲智能科技股份有限公司招股说明书，观研天下整理

无人船艇按照自主能力等级不同，分为0-6级；按照排水量的不同，可细分为微型无人船艇、小型无人船艇、中型无人船艇、大型无人船艇、超大型无人船艇；按照航速的不同，可分为低速无人船艇、中速无人船艇、高速无人船艇、超高速无人船艇。

无人船艇分类

类型	具体种类	基本情况
按照自主能力等级不同	L0（遥控）	全远程遥控航行，回传状态信息。
	L1（初级半自主）	按设定航线自主航行，具有故障诊断与报警功能，不具备避开障碍的能力。
	L2（半自主）	简单场景中按设定航线自主航行与重规划，可避开静态障碍，具备故障隔离与容错控制功能。
	L3（简单场景自主）	简单场景中根据任务模型执行任务，自动生成满足规则约束的最优航行策略，避开障碍，可编队保持、重构与避碰。
	L4（复杂场景自主）	复杂场景中能够自主完成环境态势重建、任务行为序列分解与执行，多艇协作的实时最优行为决策。
	L5（高度自主）	大多数场景自主完成任务分解、行为规划与重构，能够与其他有人、无人系统协作，识别周围目标的行为意图，能够有限的自我学习进化。
	L6（完全自主）	所有场景自主完成行为序列的规划与重构，与其他有人、无人系统高度协作，能够完全自我学习进化。
按照排水量的不同	微型无人船艇	排水量小于0.5吨的无人船艇
	小型无人船艇	排水量0.5至2吨的无人船艇
	中型无人船艇	排水量2至10吨的无人船艇
	大型无人船艇	排水量10至100吨的无人船艇
	超大型无人船艇	排水量大于100吨的无人船艇
按照航速的不同	低速无人船艇	最大航速小于15节
	中速无人船艇	最大航速介于15-30节
	高速无人船艇	最大航速介于30-50节
	超高速无人船艇	最大航速在50节以上

资料来源：珠海云洲智能科技股份有限公司招股说明书，观研天下整理

二、行业政策

近年来为推动无人船艇行业的发展，国家国政府通过设立科技研发专项，出台民用及军用领域产业扶持政策、制定行业标准等多种方法积极培育智能制造产业，着力增强国防实力，而这些均利好行业的长期、持续发展。例如在国家战略层面，高端装备、海洋装备等产业属于“十四五”规划等重点培育的战略性新兴产业。在国民经济层面，随着智能船舶技术的应用、装备技术的升级，智能船舶、无人船艇的开发成为海洋工程发展的新方向。

近几年来有关无人船艇行业政策梳理

发布时间	发布部门	政策名称	重点内容
2017年1月	工信部、国家发改委、财政部、人民银行、银监会、国防科工局	《船舶工业深化结构调整加快转型升级行动计划（2016－2020 年）》	面向绿色环保主流船舶、高技术船舶、海洋工程装备及核心配套设备等重点领域，加强水动力技术、结构轻量化设计技术、船用发动机概念/工程设计技术等基础共性技术研发，以及相关国际标准规范研究和制修订；加大对智能船舶、深远海装备、极地技术及装备等领域攻关力度，强化前瞻布局，增强源头供给，推动科技创新向“并行”“领跑”转变
2017年4月	科技部	《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》	在新型电子制造装备、机器人、重大机械装备等领域培育一批新技术、新产品和新产业，力争形成新的经济增长点，提高我国制造业的总体竞争能力
2017年5月	国家发改委、海洋局	《全国海洋经济发展“十三五”规划》	进一步加强绿色环保船舶、高技术船舶、海洋工程装备设计建造的基础共性技术、核心关键技术、前瞻先导性技术研发，加强船舶与海洋工程装备配套系统和设备等研制；统筹规划国家海洋观（监）测网布局，推进国家海洋环境实时在线监控系统和海外观（监）测站点建设，逐步形成全球海洋立体观（监）测系统
2017年7月	国务院	《新一代人工智能发展规划》	重点突破自主无人系统计算架构、复杂动态场景感知与理解、实时精准定位、面向复杂环境的适应性智能导航等共性技术，无人机自主控制以及汽车、船舶和轨道交通自动驾驶等智能技术，服务机器人、特种机器人等核心技术，支撑无人系统应用和产业发展
2017年11月	工信部、国家发改委、科技部、财政部、人民银行、国务院国资委、银监会、海洋局	《海洋工程装备制造业持续健康发展行动计划（2017-2020年）》	整合国内外创新资源，创新体制机制，建立海洋工程装备制造业创新中心，多渠道增加创新投入，打造海洋工程装备关键共性技术研究和产业化应用示范的重要平台；推进海洋工程装备制造业军民协同创新，加大军民资源共享力度，统筹军民试验需求和试验设施建设
2017年12月	工信部	《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年》	发展智能控制产品，加快突破关键技术，研发并应用一批具备复杂环境感知、智能人机交互、灵活精准控制、群体实时协同等特征的智能化设备，满足高可用、高可靠、安全等要求，提升设备处理复杂、突发、极端情况的能力
2018年12月	工信部、国防科工局	《推进船舶总装建造智能化转型行动计划（2019-2021年）》	初步建立船舶智能制造技术创新体系和标准体系，切割、成形、焊接和涂装等脏险难作业过程降低劳动强度，减少作业人员，使造船企业管理精细化和信息集成化水平显著提高。实现 2-3 家标杆企业率先建成若干具有国际先进水平的智能单元、智能生产线和智能化车间，骨干企业基本实现数字化造船，实现每修正总吨工时消耗降低 20%以上，单位修正总吨综合能耗降低 10%，使建造质量与效率达到国际先进水平，为建设智能船厂奠定坚实基础
2018年12月	工信部、交通运输部、国防科工局	《智能船舶发展行动计划（2019-2021年）》	加强船舶智能系统总体设计，整合行业内外创新资源，突破智能船舶基础共性技术和关键核心技术。积极推进智能技术工程化应用，以新建智能船舶的试点示范，带动营运船舶的智能化改造升级，不断拓展各类智能船舶及智能系统设备的应用范围。以技术发展为牵引，以市场需求为导向，统筹推进内河、沿海、远洋各类智能船舶的试点示范
2019年2月	中共中央、国务院	《粤港澳大湾区发展规划纲要》	大力发展海洋经济，构建现代海洋产业体系，优化提升海洋渔业、海洋交通运输、海洋船舶等传统优势产业，培育壮大海洋生物医药、海洋工程装备制造、海水综合利用等新兴产业。培育壮大战略性新兴产业，围绕信息消费、新型健康技术、海洋工程装备、高技术服务业、高性能集成电路等重点领域及其关键环节，实施一批战略性新兴产业重大工程
2019年5月	交通运输部、中央网信办等七部门	《智能航运发展指导意见》	推进智能船舶技术的应用，适时发布智能船舶技术应用和产品推广目录，引导和鼓励现有船舶通过技术改造或直接应用成熟的智能船舶技术与产品。加强智能航运技术创新，加快推进物联网、云计算、大数据、人工智能等高新技术在船舶、港口、航道、航行保障等领域的创新应用；开展复杂场景感知、自主协同控制、调度组织优化、信息安全交互等核心软件与平台研发
2019年7月	国防科工局	《武器装备科研生产备案管理暂行办法》	国防科工局对列入《武器装备科研生产备案专业（产品）目录》（以下简称《备案目录》）的武器装备科研生产活动实行备案管理。《武器装备科研生产许可专业（产品）目录》和《备案目录》共同构成较完整的武器装备科研生产体系，通过许可管理和备案管理方式，掌握从事武器装备科研生产活动的企事业单位科研生产能力保持情况，实现对我国武器装备科研生产体系完整性、先进性、安全性的有效监控
2020年1月	中共中央	《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》	加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业。推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合，推动先进制造业集群发展，构建一批各具特色、优势互补、结构合理的战略性新兴产业增长引擎，培育新技术、新产品、新业态、新模式。促进平台经济、共享经济健康发展。鼓励企业兼并重组，防止低水平重复建设
2020年1月	国家发改委	《产业结构调整指导目录（2019 年本）》	鼓励智能船舶、水面无人艇开发和相关智能系统及设备开发，船舶全寿命安全运行监管技术装备开发。新增纯电动船舶及其电力推进技术为国家鼓励类产业
2020年9月	广东省工业和信息化厅、广东省发展和改革委员会、广东省科学技术厅、广东省商务厅、广东省市场管理局	《广东省培育智能机器人战略性新兴产业集群行动计划(2021-2025年)》	围绕产业链部署创新链，围绕创新链部署资源链，以关键技术突破、产业链创新为核心，以示范应用推广、产业集聚发展为引领，以加强产业服务能力建设、拓展人才交流合作为支撑，不断提升产业发展水平和集聚能力，努力将广东省智能机器人产业打造成为规模大、质量高、后劲足的先进智能装备产业集群，为制造强省建设提供重要支撑。针对无人机、无人船、服务机器人核心零部件和关键技术，支持提升关键技术水平、丰富产品种类和应用场景，推动产品应用。
2020年9月	国家发改委、科技部、工信部、财政部	《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》	重点支持工业机器人、建筑、医疗等特种机器人、高端仪器仪表、轨道交通装备、高档五轴数控机床、节能异步牵引电动机、高端医疗装备和制药装备、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶等高端装备生产，实施智能制造、智能建造试点示范
2021年1月	全国人大	《中华人民共和国国防法》	国家建立和完善国防科技工业体系，发展国防科研生产，为武装力量提供性能先进、质量可靠、配套完善、便于操作和维修的武器装备以及其他适用的军用物资，满足国防需要；国家促进国防科学技术进步，加强高新技术研究，发挥高新技术在武器装备发展中的先导作用，增加技术储备，研制新型武器装备；承担国防科研生产任务的企业事业单位必须完成国防科研生产任务，保证武器装备的质量
2021年8月	陆军装备部	《关于加快推动陆军装备高质量高效益高速度低成本发展的倡议书》	论证环节要严格落实“限费用低成本设计”要求，促使技术管理和成本管控相互融合相互促进，不断提高装备整体性价比；生产采购环节要强化供应链管理和生产成本控制；列装使用环节要统筹降价，进一步强化质量意识、服务意识和成本控制意识

资料来源：观研天下整理

三、行业发展现状

1、民用市场

无人船艇作为经略海洋的重要载具和平台，目前已在海洋资源勘探、海底形貌测绘、近海安全巡查、海洋牧场运维等领域得到广泛应用。

民用无人船艇应用情况

应用领域	主要应用	应用的主要优势
生态环保	通过自动采样、走航式水质在线监测、水上水下排污口探测，进行地表水污染物参数及浓度调查、污染物分布态势及变化趋势分析，污染团定位，污染源溯源、排污口排查与管理等	响应速度快，监测点位多、覆盖面积大、范围广，续航时间长、连续作业能力强等
测量测绘	通过水深测量，水下地貌测量、浅地层剖面测量，进行航道、港池水下地形地貌及淤积情况调查，岛礁水下地形地貌及地质的勘察	吃水浅，定位精准，集群作业易于组织、作业效率高，可在恶劣天气作业等
水文水利	进行地表水污染物通量调查、水利水文参数调查、水动力调查、水电生产库容调查、岸堤边坡坝体常规体检和风险预警等	吃水浅、覆盖浅区能力强，定位精准、测量准确度高，摆脱对桥梁绳索的依赖，可在恶劣天气作业等
环卫保洁	通过对水面垃圾的清理与收集，保持景区、湖库、河流、港池、海岸及海岛周边水域的水面清洁和美观	打捞效率高、运营成本低，自动长时间作业、降低劳动强度、可昼夜工作等
海上风电和海上油气	海上石油平台、海底管线、光缆、海上风电场等设施的日常及应急巡检，通过对海上设施及桩基的快速检测，进行海上设施的健康评估及风险预警	可昼夜工作和不间断巡检，巡检效率高、劳动强度低，任务重复性强，可在恶劣环境下作业，增加安全性等
海洋观测和海洋调查	通过对水下地形地貌地质测量测绘、海洋地球物理指标监测、海洋生化指标监测等，进行海洋科考，海洋地球物理探测、物理海洋观测、海洋生化环境及资源调查	适合在复杂海域环境中作业，能够有效实施岛礁周边水域环境调查，降低集群调查的成本并提高精度，可在恶劣环境下作业，增强作业安全性等
巡逻执法	通过获取水上视频影像，识别判断水上目标物等方式，进行水上监察监管、巡逻执法、驱离警告、目标物搜索等	可昼夜工作、自动巡查，响应速度快，可抵近观察、获取信息并实时输出，无需人员涉水等
其他应用领域	应急救援、水面救生、文旅演出、水上广告等方面，通过无人设备在水面的智能化运行，代替传统设备，执行水上作业任务	经济，安全，适用性广，运营成本低等

资料来源：观研天下整理

得益于政策利好，近年我国民用无人船艇市场发展较快，市场保持高速增长态势。到目前我国在国际市场上具备了先发优势，具有较强的竞争力。数据显示，2021年我国民用无人船艇市场规模为6.3亿元，同比增长90.91%。

数据来源：观研天下整理

其中在海洋工程中应用比例最多。数据显示，2020年民用无人船艇在海洋工程中的比例达41%；其次为生态环保领域，占比为31%。

数据来源：观研天下整理

但目前我国无人船艇在民用领域业起步较晚，渗透率较低，无人船艇的需求尚未得到充分发掘。预计随着通讯、能源、人工智能等技术的不断提升，无人船艇的应用领域将逐渐迈向深远海，市场规模仍将快速增长。预计至 2023 年，我国民用无人船艇市场规模约为 32.2 亿元，年均复合增长率约为 113.7%。

2、军用市场

无人化、智能化武器系统作为当前快速发展和下一代战争的主要装备，已成为不可逆转的发展趋势。目前无人船艇在军用方面，主要应用到反水雷战、反潜战、海上安全、水面作战、支持特种部队作战、电子战、支持海上拦截作战等领域。

应用领域	主要应用	应用的主要优势
反水雷战	主要用于在航道水域和为舰艇导航清除水雷障碍。在雷区开辟航道，以保障己方舰船的航行安全	以集群方式快速、高效、低成本地完成大范围的水雷探测与定位任务，减少人员伤亡
反潜战	主要用于消灭或削弱敌方潜艇兵力，以保障己方的安全和作战目标的实现	搭载专业反潜模块，可实现不间断追踪
海上安全	防范海盗与航道安全维护	全天候巡航，无需随从人员，并减少人员工作量
水面作战	无人船艇装载导弹、炸弹可对敌舰进行攻击，对敌雷达进行反辐射攻击	取消人员驾驶室和生活区域，可搭载更多火器弹药
支持特种部队作战	由特殊编组、训练及装备的无人船艇以特殊的方式和手段实施的作战行动	24 小时随时待命，有效配合小队的特种作战
电子战	为削弱、破坏对方电子设备的使用效能、保障己方电子设备发挥效能而采取的各种电子措施和行动	搭载专业电子对抗设备，以完成人船艇警戒巡逻、协同侦察、定位引导、情报中继、无人掩护干扰、编队诱饵等任务，可掩护己方核心作战能力
支持海上拦截作战	海上监视、检查与拦截等	通过集群方式可有效进行大规模拦截行动，减轻人员工作量，减少成本

资料来源：观研天下整理

三、行业发展趋势

1、行业技术向长续航、多航态、协同化、智能化方向发展

随着无人船艇技术的逐渐成熟，产品在各行业的逐步广泛应用，市场需求也断多样化。整体来看，目前无人船艇正向长续航、多航态、协同化、智能化方向发展。例如随着无人船艇应用领域的不断拓展，无人船艇需要提高对特殊任务或极端环境的适应能力，从而提高其任务性能。目前，长续航、多航态无人船艇成为了近年来的研究热点。

资料来源：观研天下整理

2、民用领域细分市场将进一步拓宽

随着无人船艇技术逐渐成熟，以及随着数字资产化概念普及与无人船艇技术发展，各行业逐渐接受以无人船艇作为自动化、智能化科技手段解决行业痛点问题，对无人船艇行业的需求不再仅限于提供平台性能更高、载荷兼容能力更强的产品，而转变为提供优质且轻资产化的数据服务，无人船艇的细分市场将进一步拓宽。同时生态环保、海洋观测等一批较成熟的应用领域将会越发细分。而无人货运、水上消防、溢油回收等一批新兴应用也将得到实践，从而也将带动无人船艇市场发展。

3、需求多样化、平台系列化、控制智能化、应用集群化是国防领域发展趋势

作为未来海上无人作战体系的重要组成装备，无人船艇相对同等级别的有人船艇，具备其航速高、航程远、吃水浅、易部署、搭载量大、机动性强、综合成本低、易批量生产等优势特点。对此无人船艇在国防领域有着较大的应用空间，例如无人船艇可通过搭载多种传感器和任务载荷，以集群任务模式批量投入战场，运用上形成有人-无人协同和无人自主作业，可执行海上区域巡逻警戒、突前隐蔽侦察、集群反水雷、协同反潜、区域电子对抗、实战化训练与试验鉴定场区观测与数据评估等任务。

因此预计随着应用领域的不断扩展，需求多样化、平台系列化、控制智能化、应用集群化也将是国防领域发展趋势。例如在当前和下一代海上战争中，随着海上空中、水面、水下无人系统的迭代完善，无人装备将以集群应用模式逐步嵌入到有人作战系统，形成由有人编队+无人集群融合作战的发展趋势。（WW）

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