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日本能否靠水下无人机东山再起?

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日本能否靠水下无人机东山再起?

日经中文网·2023-05-29 06:48
面临的课题是培养人才
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图片由日本海洋研究开发机构提供

日本自负为海洋国家,但海底矿物资源的商业化迟迟没有进展。在水下无人机领域,日本具备顶级技术实力。为实现水下无人机产业化,日本2023年度内将制定相关战略……

为了实现以无人方式在海中航行的“水下无人机”的产业化,日本政府将于2023年度内制定相关战略。除安全保障外,预计海上风力发电站管理和海底资源勘探等领域的市场也将迅速扩大,有可能引发Mobility(运输和移动工具)革命。虽然日本在空中无人机领域起步较晚,但在水下无人机方面拥有很高的技术实力。日本能否以“海洋国家”之名东山再起,汇聚人才将起到关键作用。

成立政府和企业的协商组织

4月底,日本内阁会议通过的新海洋基本计划明确写道,“鉴于我国海洋产业拥有的技术优势,将制定自主式水下无人机(AUV)战略,并切实执行”。该计划是日本海洋政策的中期方针,提出为特定技术制定战略实属罕见。

水下无人机可以自行判断情况并航行,包括远程遥控潜水器(ROV)在内,也被统称为“水下无人机”。其长度在几米~10米之间。高性能水下无人机的续航距离达到数百公里,可潜至水下数千米。日本内阁府的综合海洋政策推进事务局5月24日成立政府和企业的磋商组织,开始制定明确提出技术开发和产业化路径的战略。

水下无人机的需求在全球范围内迅速扩大。在猛增的海上风力发电站和输电线的维护管理、二氧化碳捕集与储存(CCS)设施地点的选择等方面备受关注。此外,通过多架无人机协同工作来高效勘探海底资源的研究也在推进之中。而且有望在养殖场管理、向离岛等运送物资方面大显身手。有民间预测数据显示,到2030年代初,水下无人机的市场规模将超过1万亿日元。

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另一方面,在主要国家中,虽然美国海军提出了建造大型水下无人机的构想,但包括民用领域在内并没有出现大型项目。日本内阁府的一位干部充满信心地表示,“政府和企业将进行合作,共同提出战略,希望由日本掌握主导权”。

日本具备顶级技术实力

仅从技术实力来看,日本确实取得了世界领先的成果。东京大学等从上世纪80年代开始研究,日本海洋研究开发机构和三菱重工业开发的10米长的大型水下无人机“浦岛”号于2005年创下了连续航行超过300公里的世界纪录(当时)。

在2018年举行的国际竞赛中,日本国八家机构使用的“AUV-NEXT”获得亚军。将多台水下无人机排成队列进行控制来勘探资源的技术,日本也处于领先地位。

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日本在水下无人机领域取得了世界领先的成果(水下无人机“浦岛”号,图片由海洋研究开发机构提供)

但是,由于未能实现产业化,在民用领域海外产品占据大半。水下无人机的主要用途是海底油田的勘探和管理,日本没有这样的市场,仅将其用于水下结构物的检查等用途。相关人士表示:“因为没有市场,日本国内制造商无法成长。因此无法摆脱认知度低的‘负面三角’”。

情况出现转机的原因是,随着中国军力加强和俄罗斯进攻乌克兰,海上安全保障,特别是经济安全保障成为日本亟待解决的课题。

新海洋基本计划也认为日本的领海和专属经济区(EEZ)正直面威胁,为了强化海洋调查和信息收集体制,提出利用水下无人机。

日本的专属经济区有对高科技产品不可缺少的稀土类、钴及锰等资源。海上风力发电是脱碳社会不可或缺的要素。为了稳定确保工业产品、能源及水产资源,日本把水下无人机定位为“有利于经济安全保障的重要技术”。

面临的课题是培养人才

在水下无人机的产业化方面,日本面临的课题堆积如山。首先是如何吸引并培养人才。水下无人机涉及保护机器承受高水压的耐压壳、无人航行的控制技术、通信技术等高科技技术。但现在日本的机构和大学里,专业的研究人员被认为还不到20人,包括企业等的技术人员在内也不足100人。

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在国际竞争中排名第2的探测器“AUV-NEXT”(日本海洋研究开发机构提供)

另一方面,在水下无人机今后的开发中越来越重要的机器人工学以及控制技术还与空中无人机及自动驾驶汽车等形成竞争,各方争夺人才。日本需要打造新机制,让数量不多的人才发挥出潜力,并增加人才数量。此时浮现出的是组织专业技术人员等并提供各种服务的“服务供应商”构想。不采用厂商开发、用户使用这种分工体制,而是专家团队负责从开发到运用,根据用户需求提供服务并共享数据。

海洋研究开发机构以海底资源探测为例进行了估算,结果发现按照技术发展情况,采用约40个探测器,花费2000亿日元左右,可以调查日本整个专属经济区。该机构的理事长大和裕幸表示:“之前需要庞大数量的探测器和预算,认为无法实现,但通过战略性举措,已完全可以实现”。不过,能否确保预算和建立开发环境仍不明朗。日本内阁府的海洋事务局是跟文部科学省、国土交通省、经济产业省等混在一起的,没有独立的预算权限。各省厅的海洋相关预算如果除去防卫费,总额大约在5400亿日元(2023年度),并不富裕。确保实验场地、制定标准、统一批准手续等完善环境也需要克服省厅的各自为政。

考验日本“海洋政策的指挥塔”

或许这是趁机考虑日本海洋政策指挥塔的存在方式的时机。日本自负为“海洋国家”,但在海上风力发电商业化上比欧洲晚了20多年,海底矿物资源的商业化也迟迟没有进展。由首相担任本部长的综合海洋政策本部2007年就成立了,但港湾归国土交通省、水产归农林水产省、资源开发归经济产业省等各自为政,依然存在障碍。

从全世界来看,除了安全保障问题,海洋塑料问题、海洋生态系统保护也是重要的政策课题。美国、英国等都在重组与海洋相关的法律和组织。日本如何建立海洋政策的指挥塔和实施体制?制定水下无人机战略是一个良机。

本文来自微信公众号“日经中文网”(ID:rijingzhongwenwang),作者:久保田启介,36氪经授权发布。

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