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2021年世界前沿科技發展態勢總結及2022年趨勢展望——海洋篇

來源:全球技術地圖





        國際技術經濟研究所全體同仁祝各位讀者朋友新年快樂、幸福安康。感謝大家長久以來的關注和支持,也期待未來我們能一直有你相伴。我們將在春節期間連續九天獻上專題文章“年度科技發展態勢總結與展望”,希望能為讀者朋友們提供些許參考。本文為專題文章之海洋篇。



世界海洋領域2021年態勢總結


        世界主要國家推出海軍戰略及裝備發展規劃,謀求全面提升海軍實力。美國海軍發布《2022財年海軍長期艦艇建造計劃》,旨在進一步強化海上力量,更好地應對來自中俄的挑戰。俄羅斯公布2021年度軍備建設清單,在海軍裝備方面加速裝備主戰艦艇,強化戰略威懾力量。英國發布《競爭時代的國防》戰略報告,在海軍建設方面將按照“少而全、少而強”的思路來建設海軍。日本陸上自衛隊首次提出造艦申請,謀求建立兩棲作戰部隊,強化兩棲作戰能力。澳大利亞斥資7.4億美元為海軍開發新型武器裝備,并將在“AUKUS”三方安全聯盟框架下接收美英核動力潛艇技術。印度對海軍發展規劃進行大調整,優先發展潛艇部隊,計劃打造一支由6艘攻擊型核潛艇、12艘常規動力潛艇組成的水下打擊編隊。


        北極域內外國家謀篇布局北極,搶抓北極開發主導權。在軍事部署方面,強化國內北極軍事能力建設。俄羅斯部署新型雷達、建成首條可起降所有軍機的跑道及重啟北極軍事實驗室,鞏固北極軍事優勢;美國對北美防空系統進行現代化升級,并開發“下一代極地”衛星系統和有效載荷技術,以加強北極防御衛星和雷達網絡。在極地裝備建造方面,全面構建極地破冰、通信及監測能力。俄羅斯擴充破冰船隊規模,以保證在破冰船領域絕對領先地位;日韓開建新一代破冰船,以支撐北極活動;美歐加強北極衛星通訊建設,改善北極通訊連接能力不足問題;歐盟開展北極觀測項目,將建立一體化北極環境綜合觀測系統。在航道開發方面,推動北極航道走向商業航運新時代。俄羅斯增加5500萬美元用于北極港口基礎設施建設,同時與航運巨頭迪拜環球港務集團合作發展北極航道集裝箱貨運業務,推動北極航道商業使用。


        世界主要國家加大深海裝備研發力度,助力深海開發與利用。在深海探測裝備方面,加快發展深潛裝備,推動深海探測能力提升。美國“阿爾文號”載人深潛器完成改造,下潛能力提高到6500米;中國“海斗一號”自主遙控潛水器成功在10000米海底執行10小時探測任務;法國研制的水下自主滑翔器可自主測量1000米深水流速度。在深海資源開采裝備方面,推動深海采礦裝備向環境友好化、商業化方向發展。德國推出新型海底采礦裝備,可降低深海采礦對深海環境的影響;日本研發出全球首套商業化深海稀土采礦系統,可在6000米海底進行稀土采礦作業。


        海上無人裝備研發熱度高漲,軍用化應用趨勢不斷加強。無人潛航器方面,美俄加大投資力度,推動水下態勢感知和作戰能力進一步提升。美國2022財年國防預算中為無人潛航器申請2.906億美元,其中5850萬美元用于“虎鯨”超大型無人潛航器,8810萬美元用于大排量無人潛航器;俄羅斯投資約717萬美元研發具有高度自主性的先進無人潛航器,其或將在1000米水下自主運行至少24小時。無人水面艇方面,搭載進攻性武器載荷,殺傷力及殺傷范圍顯著提升。英國MADFOX無人水面艇成功發射一枚“彈簧刀300”巡飛彈,首次展示了無人艇發射殺傷載荷的能力;美國“游騎兵”號無人水面艇成功試射“標準”-6導彈。


        海洋信息技術取得多方面突破,推動海洋事業快速發展。海洋觀測方面,觀測體系更加完善。美英宣布建設新型海洋觀測系統,旨在滿足對海洋資源利用、社會經濟發展和環境管理的需求。海洋通信方面,光通信技術不斷升級,海洋通信網絡更加穩定。俄羅斯啟動北極光纜通信線路項目,以提供穩定的網絡服務;澳大利亞和日本開展本國海底光纜鋪設項目,以確保通信網絡安全。海洋導航方面,水下無人裝備助力海洋導航技術發展。美國建立無人潛航器集群導航系統,能實現較高精度的集群導航;英國開展無人潛航器水下分布研究,以在衛星導航拒止的環境下提供獨立的導航參考。


        脫碳目標背景下,全球船舶制造綠色化步伐加快。日本加大綠色船舶投資力度,搶占未來競爭先機。商船三井將在未來15年投資約140億美元用于氨燃料和液化天然氣船舶脫碳;日本經濟產業省和國土交通省撥款約3.1億美元開發降低碳排放的新一代船舶。韓國提出綠色船舶倡議,攻關綠色船舶技術。韓國政府發布“2030年綠色船舶推進倡議”,將致力于液化天然氣、電池動力和混合動力系統在船舶中的應用;大宇造船牽頭組建全球研發同盟,重點研發綠色船舶及智能船舶建造技術。歐洲集中力量解決船用氫燃料難題,以掌握氫能上船話語權。挪威船級社推出《氫燃料船舶手冊》,以解決船用氫燃料的諸多難題。


世界海洋領域2022年趨勢展望


        世界主要國家繼續推動大型主戰艦艇研建工作,強化海軍裝備力量。航母方面,印度首艘國產航母“維克蘭特”號取得階段性進展,預計2022年服役;俄羅斯與韓國均啟動新一代航母建造工作。潛艇方面,美英法三國均將核潛艇升級換代工作提上日程,未來幾年將大力推進新一代核潛艇研建;俄羅斯計劃建造4艘核潛艇,進一步加強俄水下戰略核力量。水面艦艇方面,英國在新型艦艇推進系統及新型驅逐艦等方面繼續尋求突破;美國在建造新型艦艇的同時計劃為“朱姆沃爾特”級驅逐艦換裝高超聲速導彈;俄羅斯繼續推進包括11711型登陸艦、22800型輕護艦及22350M型在內的多艘主力艦艇的建造工作。


        北極地區競爭與合作并存的復雜態勢將進一步延續。當前,北極地區已成為美俄大國戰略競爭“新高地”。受北極安全態勢趨緊影響,美俄將進一步強化北極軍事力量。美國將于2022年在阿拉斯加州部署54架F-35戰斗機;俄羅斯未來幾年計劃部署新型雷達系統以加強北極防空能力。美俄北極軍事博弈不斷升級的同時,雙方在應對全球氣候變暖帶來的氣候挑戰方面的合作或將得到加強。第12屆北極理事會部長級會議發布的《北極理事會戰略發展計劃(2021-2030)》將氣候變化納入其中,并強調立即應對北極氣候變化的重要性。未來,氣候變化合作有望成為北極合作的重要領域,促進北極合作態勢的積極發展。


        深海探測裝備繼續向智能化、自主化方向發展。隨著海洋開發活動逐漸走向深海,世界主要國家逐步加大對深海探測領域的投入,推動深海探測裝備向智能化、自主化方向發展。2022年,美國和俄羅斯等國均將繼續推進本國的智能深潛器項目,旨在實現長期的自主化深海探測工作。此外,發達國家正積極推進深海移動式觀測裝備發展,這些裝備可搭載人工智能、深度學習技術,自動識別海底障礙物、控制推進器進行自主規避,未來將在深海開發利用中發揮重要作用。


        海上無人作戰領域仍將是美俄海軍重點布局方向。美國方面,重點測試評估海上無人裝備,進一步研究復雜作戰場景中海上無人裝備作戰問題。美國計劃在2022年測試首艘中型無人水面艇、首艘“虎鯨”超大型無人潛航器以及“蛇頭”大排量無人潛航器等多型無人平臺,并計劃啟動“美杜莎”無人潛航器的采辦工作。俄羅斯方面,加速推動核動力無人潛航器發展,以搶占不對稱作戰優勢。俄羅斯“波塞冬”核動力水下無人潛航器計劃于2022年完成測試后部署至北極地區。該潛航器下潛深度可達1000米且具備核打擊能力,是深海殺手锏武器,部署服役后將大幅提升俄羅斯水下核打擊能力,對其他國家水下力量形成戰略威懾。



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