广州海工是目前国内唯一实现兆瓦级功率无轴环推量产的企业。作为无轴环推技术的引领者,邱湘瑶和她的团队用十年时间,使“无轴环推”这项曾被欧洲封锁半个世纪的核心技术实现国产突破,也让中国在第四代船舶推进领域跻身世界前三。

这一次,在蓝色赛道上,中国能否再次从跟跑者转为领跑者?

本期潜望镜Lens对话广州海工董事长邱湘瑶,以下内容经潜望镜Lens整理:

汽车电动化“老兵”下海:新能源船舶按下快进键

潜望镜Lens:新能源船舶目前仍是一个相对“小众”的赛道,公众关注度有限。但回看过去十年,中国在新能源汽车领域取得了堪称典范的成就,它不仅是最成功的产业战略之一,更在五年左右实现了近百倍的市场增长。因此想请教您,新能源船舶行业,是否有潜力复刻新能源汽车那样的发展轨迹?

邱湘瑶:我认为会。

新能源船舶与新能源汽车的发展的路径高度相似。其核心都是“三电”系统(电池、电机、电控),从燃油时代到电动时代,这样的飞跃,本质是从燃油驱动向电力驱动的升级,底层的发展逻辑是一致的。

此外,一个非常值得关注的现象是,近两年新能源船舶行业吸引了一批来自新能源汽车领域的从业者。这种人才的跨界流动,不仅带来了成熟的技术与供应链经验,也预示着产业认知和市场培育的进程可能被大幅加速。

因此,我认为新能源船舶发展的拐点正在到来,并且其爆发速度很可能比新能源汽车更快。原因在于,许多关键技术路线已在新能源汽车领域得到验证和规模化应用,市场与消费者对于“电动化”的认知和接受度已经建立。一旦技术适配完成、政策与基础设施配套到位,船舶电动化的市场爆发将会更加迅速和顺畅。

潜望镜Lens:如果对照新能源汽车的发展历程,当前新能源船舶行业大致相当于新能源汽车哪年的状态?

邱湘瑶:我认为大概相当于新能源车在2016、2017年左右的状态。最近两年,随着“电化长江”等国家战略的推动,以及宁德时代这类新能源巨头进入船舶领域,行业进入了快速发展期。

短短一两年,已经有几百甚至上千条不同规模的电动船投入实际运营,这个速度是非常快的。

潜望镜Lens:刚才您提到的“电化长江”,是国家层面的强制性推广政策吗?

邱湘瑶:是的,这项政策大约在三年前就已提出。实际上不只是长江,还包括“电化西江”“电化珠江”等,都是系统性的推动方向。

政策目标很明确,就是推动内河船舶的全面电动化。我们常说船舶的发展也在朝着“三化”方向走——电动化、智能化、无人化,这个逻辑和新能源汽车的发展路径其实是一致的。

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一片空白的“卡脖子”领域

潜望镜Lens:您也是跨界进入船舶领域的,当时是怎样的契机让您选择了这个行业?

邱湘瑶:船舶行业相对比较“冷门”,关注的人不多。我本人之前在机械行业有长期积累,而船舶是其中一个重要分支。大约十几年前,通过国外的资源和合作伙伴,我们接触到了船舶动力和电力推进方面的前沿信息。

那时,国内电力推进器技术几乎刚刚起步,完全是一个“卡脖子”的领域——所有电力推进器都依赖进口,国产化是迫在眉睫的任务。在考虑创业赛道时,我们注意到了这个细分方向。

无轴推进器的技术门槛其实非常高,当时在国内,除了少量学术论文,几乎是一片空白。我们算是“初生牛犊不怕虎”,还是决定进入这个方向。

潜望镜Lens:当时新能源车还未兴起,电池、电控等产业链生态也不成熟。在那样的情况下研发无轴推进器,是否比现在面临更大的技术挑战?

邱湘瑶:是的。那时候我们甚少谈电力推进器本身的技术优势,我们首先要回答的问题是:电动船会不会是未来?我们需要向客户、向投资人不断解释:电力推进会不会成为船舶的一种可行选择?

而现在,行业已经形成共识——电力推进就是未来。我们算是进入电力推进领域比较早的,而且我们选择的是无轴环推这种电力直接驱动的方式,而不是传统的机械传动式电力推进,这让我们比同行又往前多走了一步。

无轴环推:欧洲有的,我们也要有

潜望镜Lens:在电推行业里面,您选择的是“无轴环推”这一技术路线,可能很多人对这项技术路线还比较陌生,您能否先介绍一下它的发展历程?

邱湘瑶:大家感到陌生,主要是因为它的技术门槛非常高。无轴环推大约在二十多年前起源于欧洲,但欧洲长期对我们实施严格的技术封锁,导致这项技术在国内应用很少——不是说完全没有,比如十几年前欧洲船东在中国造船时曾使用过,但始终没有推广开来。欧洲是有意识地不让我们接触到这项技术,所以它是一个“卡脖子”的技术。

马伟明院士是大家熟知的“中国电磁弹射之父”,他在研究电机和推进系统时,就意识到无轴轮缘推进在电力驱动中的巨大优势。

他主要从军事需求出发布局,而我们更聚焦于民用领域。早在多年前,我们就与武汉理工大学严新平院士团队开展合作,共同投入这个方向。

从理论研究到产品落地、再到市场应用,我们走了很多年。

我们也曾反思:为什么这条路这么长?后来与国外同行交流才发现,其实我们不算长——他们走了半个世纪。我们是站在了巨人的肩膀上。支撑我们坚持这十年的,其实是一个很朴素的信念:欧洲有的,我们也要有。我们要填补这项空白,要在这个领域成为领军者。

从理论到实践,从工程化到产品化,当时几乎是一片空白。我们属于第一批“吃螃蟹”的人。

机械装备和互联网、软件行业不太一样,它涉及多学科交叉,涵盖结构,材料、力学、电、磁等多个领域,必须坚持长期主义,精益求精,才能一点点磨出真正可靠的产品。这些年来,我们正是通过一个个实际案例,证明了我们在可靠性上的扎实积累。

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潜望镜Lens:您刚才提到研发过程既漫长又艰难。电推系统涉及的技术面很广,包括三电、材料、流体仿真等多个领域,都需要逐一突破。在整个过程中,您认为最困难的环节主要在哪些方面?

邱湘瑶:挑战来自多个维度。

比如,机械设计背景出身的工程师,要做一款电驱动的产品,整个思维逻辑都要重构。从一开始就必须打破原有的知识框架,从电、磁、控制等多个角度去重新理解系统。

我们遇到的难题也很多,比如水动力仿真。这个领域没有现成的数据可用,仿真模型、参数体系,都是我们过去十几年一点点积累、反复修正才建立起来的。如果没有长时间的实验和数据支撑,几乎不可能做到精确。仿真不是一蹴而就的,同时它还需要持续迭代。

那时候我们公司自己的算力完全不够用,后来去借助“天河二号”超算中心才得以推进。在政府部门的协调下,超算中心专门为我们提供了计算资源支持。

正是在这些基础设施的支撑下,我们才能把模型逐步建立和优化起来。这一点非常关键。

我想强调的是,电推系统不是简单地画个二维或三维图纸、3D打印出来就能用的。

量子力学奠基人海森堡晚年就曾感慨:“见到上帝后,我一定要问他两个问题:什么是相对论,什么是湍流。我猜他可能只对第一个问题有答案。”可见流体问题有多复杂,必须靠大量的仿真和实验去逼近真实。

所以,要做好电推,本质上是跨学科的综合性工程。它需要耐心,需要长期主义,更需要严谨的科学态度。

潜望镜Lens:您提到行业内通常将无轴环推归为第四代推进系统,而吊舱式属于第三代。这种划代是否有明确的标准?对比之前的方案,无轴环推具体带来了哪些进步?

邱湘瑶:这种划分是行业共识。翻开任何一本大学轮机工程类的教材,基本都采用类似的代际分类。但严格来说,从工作原理上可以把推进系统分为两大类:一类是机械传动,依赖轴系;另一类是电磁驱动,也就是无轴推进。“第四代”与“第三代”在原理上是完全不同的技术路线。

以吊舱推进为例,它仍然属于机械传动范畴——电机和螺旋桨之间仍有轴系连接。

而我们的无轴环推,电机是直接浸泡在水流中工作的,从根源上取消了所有轴系结构,这带来了材料、密封、散热等一系列全新的挑战,也可以说是一种结构上的“奇思妙想”。如果用铁路交通来类比,就好比绿皮火车和磁悬浮列车,虽然都叫“火车”,但本质上是两种技术。

潜望镜Lens:从实际性能上看,无轴环推有哪些优势?

邱湘瑶:优势是系统性的。首先,取消轴系避免了复杂的安装调试与频繁的机械维护,从根本上减少了机械损耗与故障风险。

船舶行业的人都知道,传统的有轴推进器,最大的问题就是轴系的安装调试和维护保养,那是一个大的专业领域。现在我们把整个轴系都取代掉了,变得很简单。

结构简化还带来空间释放,船舱不再需要布置长轴、轴承等大型部件,为船舶功能布局提供更高灵活性,有助于提高船舶运营的经济效益。

维护保养也非常的方便,不需要再去每周、每个月请专人来进行定期润滑、拆检等机械保养环节,每年可节省数十万元维护费用。

效率也明显提升。由于没有机械传动中的能量损失,能源利用率会更高,初步测算可比传统的提高约20%–25%。

启动和响应速度也更快。传统船舶从发出指令到螺旋桨转动需要 6—7 秒,而我们的系统可缩短到 1—3 秒,几乎是“即启即走”。

另外很重要的一点是,由于没有机械接触,振动和噪音大幅降低,就像乘坐磁悬浮列车一样,非常安静、平滑、无震动,对游船、游艇这类注重舒适性的船型特别适合。很多乘客在船尾再也听不到那种嗡嗡的轰鸣声,体验完全不同。

噪音的降低在民用领域或许不算核心优势,但在某些特定应用场景中,它恰恰是决定成败的关键。尤其是在水下作业与声学对抗方面,低噪音特性可带来显著优势,相关讨论在技术文献中已有充分呈现,这里就不展开阐述了。

潜望镜Lens:这些优势听起来和新能源汽车带来的变化很像,比如结构简化、空间释放、无需保养、响应更快。

邱湘瑶:是的,逻辑是相似的。就像开过电动车的人很难再回去开燃油车一样,开过无轴环推的船,也会感受到类似的“代际跨越”。船东和用户的习惯,可能也会因此改变。

突破封锁:从跟跑到领跑

潜望镜Lens:您刚提到国外很早就实现了这项技术,但一直对中国实行技术封锁。我们是怎样突破封锁的?

邱湘瑶:国外的技术封锁,有一个明确的界限——100千瓦。超过这个功率,就对中国完全禁运。我们面对的突破,不是简单地“从100做到200,再到500、800”这样的线性增长。这背后涉及多个学科门类的知识重构与系统融合,是一个从底层重构技术体系的过程。

因此,当我们实现兆瓦级(MW级)无轴环推的自主研发和量产时,意味着在亚洲我们是第一家,在全球也能进入前三。

在突破了1.2兆瓦这个关键节点之后,我们在国际上真正站上了一个新的台阶。成为细分领域的领导者。

潜望镜Lens:目前是否已经有竞争对手开始关注或接触我们?既然我们做到了世界前三,前两位的品牌是否也注意到了我们的进展?

邱湘瑶:是当然的。在行业交流与技术对话中,这样的关注和接触一直在发生。其实很多中国工业领域都经历过类似的路径——在你没有的时候,外界往往并不重视,甚至带着某种轻视;可一旦你真的做出来、站稳了,对方的态度会发生根本性的转变。

我们自己就遇到过这样的情况:早期接触的时候对我们不屑一顾,可等到我们真正实现技术突破和产品落地后,他们的态度变得格外积极和热情。

潜望镜Lens:在无轴环推这个领域,各家的技术路线是通过绕开专利来实现,还是存在真正的创新差异?

邱湘瑶:当然要有自己的创新,不可能、也不应该是一比一复刻。专利本身就已经形成壁垒,你想原样照搬都没有机会。我们走的是完全自主研发、自主突破的路线,从技术到知识产权体系都是自主构建的,我们也在全球范围进行了专利布局。

如今在这一领域,我们并不落后于任何人,甚至在多项关键指标上表现更优。比如同样600千瓦、1000千瓦的功率,我们的推力更大,价格更具竞争力。同样的电力输入,我们输出的动力更强、效率更高。这意味着同样的能耗,我们能推动更重的船,这不是简单的“绕开”,而是实打实的性能超越。

我们走的不是跟随路线,而是基于底层创新的突破之路。

潜望镜Lens:工业软件是我国制造业一个比较明显的短板。你们在做流体仿真、底层仿真系统这类工作时,是否遇到过软件层面的限制或“卡脖子”问题?

邱湘瑶:你提的这个问题,前几年我们确实很头疼,尤其是在工程仿真软件方面。不过行业其实已经意识到了这一点,像中船系统内也有一些不错的国产软件企业在成长,比如我们广州本地的红帆科技,他们就在做这个方向,国产工业软件的体系也在慢慢构建中。

我们目前还做不到完全国产化替代,但已经在有意识地逐步降低依赖,并且在模型构建、数据积累这些底层能力上,形成了自己的技术路线和防范机制。

走自主可控的路,不仅是情怀,更是现实所需。

中小型新能源船:下一个爆发点

潜望镜Lens:我看到公司的客户已覆盖了豪华游艇、上海轮渡等场景。您认为,接下来三到五年,哪些应用领域会最快起量?

邱湘瑶:我们认为,中小型新能源船只会是最先爆发的市场。具体来说,主要包括三类:

一是城市水域的游船、游艇和工作艇,这类船对舒适性、静音性要求高,电动化体验优势明显;

二是内河运输船舶,环保要求日益严格,电动化替代趋势明确;

三是各类特种作业船,对环保也有明确需求。

这几个方向市场空间大、政策推动力强,一旦启动,上量会很快。

随着环保政策落地,传统的燃油船正在逐步淘汰。国家层面已提出明确的时间表,要在特定时间点前实现新能源替代,这给我们这样的电动船配套企业带来了明确的市场机遇。

潜望镜Lens:目前的政策主要还是地方性的吧?是否有全国性、自上而下的政策基础?

邱湘瑶:是有的。国家层面有明确的顶层设计和方向指引,各省再根据自身情况制定具体的推进政策、鼓励措施和补贴方案,所以各地节奏和力度会有差异。从目前来看,像湖北等中部省份,以及长江沿线的省市,推进速度比较快,落地效果也比较明显。

潜望镜Lens:您认为最大的推动力还是环保吗?

邱湘瑶:我觉得有两点。一方面是国家能源战略的调整,新能源替代传统石化能源是大势所趋,这是一个根本性的背景。

另一方面,水源保护的环保需求也越来越迫切。过去我们可能不太重视,但随着人民生活水平提高,对水环境质量的要求也在提升。尤其是水源地,船舶电动化已成为明确且硬性的要求,全国各地都在推进这方面的工作。

刘强东50亿入局的信号

潜望镜Lens:就中国目前的情况来看,乘游艇出行的普及率还比较低。公司在这方面的业务是否会考虑向海外拓展?

邱湘瑶:我们确实有这样的计划,其实早在两三年前就已经开始布局海外了。当然,国内市场也正迎来政策东风,国家近年来持续鼓励海洋经济的发展。

最近行业内一个很受关注的消息是,刘强东宣布要自掏腰包投入50个亿来做游艇,这对行业震动很大。之前大家可能还在讨论中国市场对游艇的接受度、消费潜力到底有多少,现在这个趋势已经很明显了——不用再争论,一位重量级的企业家已经用自己的行动给出了清晰的答案。而且他也提到,游艇是“唯一一个还没有中国品牌的工业品类”

这确实是一个客观现实。在超级豪华游艇领域,几乎看不到中国品牌的身影。我们有时去海外的游艇会参观,放眼望去,确实会感到有些惭愧——高端泊位上基本没有中国的品牌,我们很难进入那个圈子。

目前,中国品牌在东南亚、非洲等市场或许还能获得一些认可,但在真正的高端市场,还很难进入。

所以,像京东这样的企业振臂一呼,对整个行业来说是巨大的鼓舞,也意味着这个行业正在真正起步。我认为,对行业来说,现在正是一个非常好的时机。

潜望镜Lens:中国的造船技术其实很强,但似乎很少有自己的船用设备品牌,更多是为船东代工或定制。未来这种模式会有变化吗?

邱湘瑶:是的,这是个现实。宁德时代的曾总(曾毓群)就是上海交大船舶工程专业毕业的,他也说过类似的话——中国的车已经有了自己的品牌,但船用设备领域还没有一个像“中船”这样真正叫得响的行业品牌。这也正是为什么宁德时代要成立宁德时代电船公司,他们也想打破这个现状,打造属于中国的船舶动力品牌。

其实欧洲老牌的船舶设备制造商、游艇品牌,都是有自己名字的。但在中国,目前还没有这样的品牌出现。所以,像京东这样有影响力的企业进入这个行业,或许未来我们能看到“京东”成为一个船舶领域的品牌,也会有更多中国品牌逐渐涌现,这是一个开始。

造船业的中国优势

潜望镜Lens: 中国造船业的下水吨位确实长期位居全球第一,但也存在“重出口、轻内需”的现象——我们接了大量海外订单,但国内自用船舶的比例相对较低。您怎么看这个现象?

邱湘瑶: 这个观察很准确。海洋经济涵盖的领域很广,包括渔业产业链、海上油气开发、海洋运输与配套等多个门类。

而我们所在的船舶与海洋工程行业,实际上为所有这些领域提供基础支撑。从海上风电平台、油气钻井装备,到深海采矿船、海底光缆敷设船,都离不开船舶工业。

船舶工业既是海洋经济的基础,也集中了上百个工业门类的技术集成。可以说,能够自主建造高端船舶的国家,其整体工业实力一定不弱,造船在相当程度上代表了一个国家的工业化水平。

虽然我们目前接的海外订单比例很高,但也要看到,全球具备完整造船能力的国家并不多。

中国在这个领域积累了庞大的产业链、成熟的工程师队伍、几十年的工艺经验,以及显著的性价比优势。这些都是我们参与国际竞争的优势和底气,也为将来发展国内海洋经济储备了扎实的工业能力。

潜望镜Lens:如果未来进入全面的电力推进时代,由于电推系统集成度更高,更容易实现模块化,这会不会进一步放大中国在船舶制造领域的现有优势?

邱湘瑶:这个问题提得非常好。我们正在进入一个模块化、智能化造船的时代。一个部件模块化程度越高,就越容易与生产线进行高效集成,从而形成显著优势。

无轴推进器就具备这种突出特点——它可以作为一个高度集成的模块,与船体分段制造紧密结合,匹配度和适配效率都很高。

未来展望:全球愿景与产业链机遇

潜望镜Lens:最后,请您展望一下,在海工或者说整个新能源船舶领域,未来五年会发展到什么水平?您对广州海工自身有怎样的愿景?

邱湘瑶: 我们的愿景是成为新能源船舶推进系统的世界级品牌,让中国的电力推进器真正走向世界,为绿色航运贡献中国力量。

不过话说回来,愿景可以很大,但每一步都要走得扎实。船舶行业和互联网不同,技术进步和市场积累需要更长时间,可一旦建立起优势,护城河也会很深。目前在全球范围,有完整造船能力的国家本就不多。

从我们和国外客户的交流来看,尤其在船舶电驱和智能控制领域,中国现在已经形成了显著优势。如果说在传统燃油时代我们是跟随者,那么在电动化时代,我们正在实现从并跑到领跑的跨越。

电动化带来的改变是系统性的,整个产业链都需要重构。我们必须保持清醒,另一只眼睛要始终看向全球。几年前我在北欧考察时,看到他们在大功率电动船和应用创新上已经走得很远。

我们的核心优势在于完整且强大的产业链配套,尤其是在电池领域,这是绝对领先的。

下一步的关键,是如何在应用创新和系统整合层面,真正把这种产业链优势转化为产品与商业的全球竞争力。

后记

与广州海工邱湘瑶的这次深度对话,为我们揭开了新能源船舶领域这个相对“低调”但正在酝酿巨变的赛道的一角帷幕。

邱湘瑶的笃定与清醒,勾勒出一条从突破“卡脖子”封锁,到跻身世界前三,再到望向全球引领的清晰轨迹。

访谈中,最打动人的是那种“技术突围”的长期主义:从十年前在无轴环推这片“除了几篇论文,其它都是一片空白”的领域起步,到如今实现兆瓦级功率量产、跻身世界前三,其背后是长达十年的跨学科攻坚、水动力仿真数据的点滴积累,以及对“欧洲有了,我们也要有”的这一朴素信念的坚守。

这绝非互联网式的速成,而是装备制造业典型的“慢工出细活”,却也筑起了更深的护城河。

邱湘瑶将当前新能源船舶行业类比为2016、2017年的新能源汽车,这个判断令人振奋。国家“电化江河”等国家战略的推进、宁德时代等产业巨头的入局、刘强东高调进军游艇产业,这些信号不断叠加,无一不预示着拐点正在加速到来。

而中国在电动化产业链,尤其是电池领域的绝对优势,为这场水上变革提供了不同于燃油时代的、可贵的“起跑线”优势。

从跟跑到并跑,从突破到引领,这条路依然漫长。但透过邱湘瑶的讲述,我们或许正看见,下一代船舶的“心脏”,如何在中国的江河与车间里,跳动得越来越有力。