南方科技大学海洋科学与工程系教授白勇实验室团队研究方向面向深圳市战略性新兴产业和未来产业，在深圳市发改委及学校大力支持下，成立“深圳海洋油气钻采装备与管缆工程实验室”，重点致力于海上浮式结构、水下生产系统、水下处理系统和海底管道系统的研发及实验基地的建设，全面面向海洋工程装备的产业化，打造适合我国实际发展需求的海洋工程实验室，现有海洋工程结构与装备和水下生产系统与管缆两个实验室同步建设。

开发海洋资源装备先行

我国是海洋资源大国，但对海洋的开发还主要集中在近海，缺乏深海自主开发经验和能力，对海洋的开发利用长期落后于发达国家。开发海洋资源，装备是关键。海洋工程装备用作海洋资源勘探与开发，可划分为海洋浮体结构物、海洋资源开发装备等，有高投入、产品成套性强、高产出等特点和较强的产业辐射能力，有助于推动国民经济的发展。为此，世界主要海洋国家都在加强海洋资源开发新兴装备的技术储备。我国《“十三五”国家战略新兴产业发展规划》和《中国制造2025》也明确把海洋工程装备提升到国家战略高度，是国家战略性新兴产业的重要组成部分，也是高端装备制造业的重点方向。因此，践行海洋强国战略，迫切需要发展高端海洋工程装备，推动海洋经济的健康发展。

随着我国海洋资源，尤其是深海油气资源开发的提速和国家政策扶持力度的不断加强，我国在FPSO（浮式生产储油卸油装置）、深海钻井平台等若干高端海洋工程装备上取得了重大突破。但我国在研发设计、配套设备、制造效率等方面，与美国、韩国、新加坡等国家还有一定差距。美国以及欧洲部分国家掌握了大量关键设计技术和专利，在高端海洋工程装备设计研发方面占据了垄断地位，严重阻碍了我国海洋工程产业的发展。因此，开展高端海洋工程装备的自主研发势在必行。

高端海洋工程装备要实现“中国制造”

海洋工程装备是战略性新兴产业的重要组成部分，也是高端装备制造业的重要方向，具有知识技术密集、物资资源消耗少、成长潜力大、综合效益好等特点，是发展海洋经济的先导性产业。

随着信息、材料、能源等领域先进技术的飞速发展，结合传感器技术、通讯技术、“互联网+”技术、先进材料技术及动力系统集成技术的新型海洋装备理念也越来越多地影响着未来海洋领域的结构转型及产业发展。海洋开发装备也将朝着智能化、集成化、深远化发展。在互联网、大数据、智能控制、人工智能等技术发展基础上，海洋开发装备的智能化需求将不断提高。

因此，开展高端海洋工程装备的研究重点主要围绕新型装备研发机理、集成化、智能化、深远化等核心问题，建立完整的海洋资源开发与利用的装备研发体系，促进我国产业结构调整，实现高端海洋开发装备的“中国制造”。

研发深海勘探的智能化前沿技术

为加快我国深水资源勘探开发的速度，白勇教授团队本着“引进、消化、吸收、创新、运用”原则，研发适用于深水钻井作业的重大装备和技术，形成一整套适合我国深水资源勘探钻井开发的技术体系，为我国的深水勘探和开发提供有效的技术和装备支撑。白勇教授团队目前的主要方向为研究适用于深水钻采的智能化海洋工程装备技术，包括深水管缆设计、深水钻井平台（船）动力定位系统和海洋天然气水合物钻井隔水管系统等在内的前沿高新技术。

海洋柔性复合管道被视为海洋工程领域的命脉，是未来完全可以代替海底钢质管道，成为海洋石油输送系统的重要装备。我国海上油田应用的柔性复合管多采购国外成熟的柔性复合管产品，国内的产品几乎还没有在海洋实际应用的成功案例，特别是深水区（>500m）和动态管。为此，开展适用于深水的柔性复合管设计研究至关重要，不仅有助于打破国外深水柔性复合管的市场垄断，而且将填补我国深水柔性复合管的空白，也为我国柔性复合管迈向深海奠定基础。

动力定位系统是船舶、海洋石油平台建造领域的核心技术，是各类海洋浮式结构物进行海上作业必不可少的支持系统；其产业属于资金技术密集型产业，产业关联度高，带动性强。全球船舶动力定位系统市场规模约为40亿美元，而且还在以每年20%以上的速度不断扩大。动力定位系统（DP3）国内每年有约20亿元人民币的市场需求，潜在DP船舶需求超过200艘。目前，国内动力定位系统市场主要为挪威KONGSBERG等国外品牌所垄断。此前，国内工程作业船舶仅DP1级动力定位系统可以实现国产化，DP2、DP3级动力定位系统产品则主要被国外品牌所垄断。为此，亟需开展动力定位系统研究，从而开发适合我国发展的动力定位系统，搭建半仿真测试平台进行试验研究，助力动力定位系统的国产化进程。

天然气水合物（俗称可燃冰）有望成为21世纪继页岩气、致密气、煤层气、油砂等之后接替能源之一，主要分布在陆地永久冻土带和沿海大陆架300～3000ｍ水深海域，其中约90%储存在深海区域。天然气水合物巨大的资源潜力以及对环境的潜在影响，吸引着世界各国勘查、试验开采以及配套环境影响评价工作的不断深入，美国、加拿大、德国、挪威、日本、印度、韩国、越南等国纷纷制定了天然气水合物长期研究计划。天然气水合物资源安全高效开发和环境风险并重，己成为当前世界科技创新的前沿。为此，开发一种面向南海水合物开发海域环境条件的智能化、多功能一体化的钻采系统项目，也将为我国天然气水合物试生产作业提供安全、高效、经济的开发装备支撑，推动天然气水合物商业化生产进程。

实现技术产业化服务海洋强国建设

白勇教授团队采用“学研产用”四位一体模式，围绕智能海洋开发装备加强人才培养，积极研发高端海洋工程装备，力争在关键技术创新和转化上有重大突破，实现技术的产业化，最终将其运用到工程实践中，为海洋强国建设贡献力量。白勇教授主持过数十个大型船舶结构、海底管道/立管、水下生产系统、海洋平台结构设计、分析与风险评估项目，曾领导浙江大学的海洋工程项目组创立了海洋结构物实验室，组织开发了海底管道安全运行和风险评估软件和海底管道泄漏监测系统，开展了海底管道内衬管的应用研究，复合材料柔性管的可靠性和耐久性研究，水下生产设施测试场的研究等等。

白勇教授是深圳海洋油气钻采装备与管缆工程实验室负责人，工程实验室面向深圳市战略性新兴产业和未来产业，由深圳市发改委扶持，联合深圳两家知名海工企业“中集海工”和“海油工程”共同建设。工程实验室重点致力于海上浮式结构、水下生产系统、水下处理系统和海底管道系统建立实验基地，面向海洋工程装备的产业化，建造适合我国实际发展需求的海洋工程实验室，包括下设海洋工程结构与装备、水下生产系统与管缆两个实验室。工程实验室建设目标是以世界海洋工程学科研究较为前沿的学校为榜样，如MIT（麻省理工学院）、NTNU（挪威科技大学）等，力求在国际相关领域中占据一席之地。

现阶段，白勇教授团队正在积极开展海洋柔性复合管、动力定位系统、无人船及可燃冰钻采装备四个方向的研发工作。期望研发适用于深水的海洋柔性复合管并力促其产业化；搭建动力定位系统和无人船半仿真测试平台；实现海洋天然气水合物钻井隔水管的自主研发，为我国早日建设成海洋强国注入一份力量。

供稿：白勇教授课题组

                                          编辑：刘春辰

                                          主图设计：刘春辰 丘妍