(图片来源:摄图网)
在深达万米的海洋深渊中,一群身披科技铠甲的"钢铁侠"正悄然改变着人类探索海洋的方式。这些被称为水下机器人的智能装备,凭借其精准的探测能力、高效的作业效率和极强的环境适应性,正在海洋资源开发、科学研究、工程维护、水下考古与文化遗产保护等领域掀起一场技术革命。
作为海洋探测与作业的核心装备,水下机器人应用场景已延伸至海洋经济的全产业链。在南海可燃冰试采现场,搭载高精度声呐系统的水下机器人正以毫米级精度完成地质勘探;在港珠澳大桥维护工程中,具备三维建模能力的水下巡检机器人可对桥墩进行全天候健康监测;在沉船打捞现场,配备机械臂的水下机器人能精准定位并搬运重达数吨的文物。
随着海洋经济的崛起和对海洋资源需求的增加,水下机器人行业正迎来前所未有的发展机遇。前瞻产业研究院预测,2030年中国水下机器人行业市场规模或将突破747.4亿元。
我国水下机器人的发展历程可以追溯到20世纪70年代。当时,国际上因海底石油和天然气开发需求以及电子技术的发展,水下机器人开始快速发展。而中国在该领域尚处于空白状态。当时中国面临着海上石油开发、海洋调查和国防等方面的急需,迫切需要发展水下机器人技术来满足这些需求。中国科学院沈阳自动化研究所(简称沈阳自动化所)是国内最早开展机器人研究的单位,也是中国水下机器人研制的先行者。1981年,沈阳自动化所启动"海人一号"项目,标志着中国水下机器人研究的正式起步。这个集多学科尖端技术于一体的创新工程,在缺乏现成经验的情况下,硬是靠着科研人员的智慧与毅力,逐步攻克了密封技术、动力系统、控制算法等核心难题。
如今,中国水下机器人在技术突破与国产化进程、应用场景多元化等方面都取得了成绩。核心部件国产化率大幅提升,AI 算法、5G 通信及边缘计算等技术的应用提升了机器人的自主作业能力。同时,其在海洋资源勘探、环保与科研、国防与公共安全等领域的应用也不断深化。
根据前瞻产业研究院的报告《2025-2030年中国机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,目前中国水下机器人行业内已经涌现出一批具有创新精神的企业。这些企业不仅在技术研发上取得了突破,还在市场应用中展现了强大的竞争力。(注:排名不分先后)
沈阳自动化所
企查猫APP显示,中国科学院沈阳自动化研究所(简称:沈阳自动化所)成立于2018年10月11日,注册资金为11,170(万元)。主要研究方向是机器人、智能制造和光电信息技术。作为中国机器人事业的摇篮,沈阳自动化所在中国机器人事业发展历史上创造了二十多个第一,引领了中国机器人技术的研究发展。
沈阳自动化所已形成深海和长航程两大系列自主水下机器人产品。其中,“CR-01”是我国第一台深海(6000米级)水下机器人,分别于1995年、1997年两次参加中国大洋协会组织的太平洋科学考察,为我国保留区的确定提供了大量科学数据。“CR-02”除具有“CR-01”的功能外,还具有更好的机动性能,并具有对洋底微地形地貌进行探测和对洋底地形的跟踪能力和爬坡能力。
根据智慧芽数据显示,截至2021年10月,中国科学院沈阳自动化研究所及其关联公司在126个国家/地区中共有4309件专利申请,其中71.78%为发明专利。
天海防务
天海融合防务装备技术股份有限公司(简称:天海防务)成立于2018年10月31日,注册资金为11,170(万元),是行业内独具特色的集船舶设计与建造为一体的综合解决方案提供商、先进的研发与制造供应商、新能源综合服务运营商。水下机器人业务是其防务装备及船海工程业务的重要构成部分。
天海防务水下机器人凭借多项技术展现竞争力,包括可适应复杂任务与长时水下作业的自主控制与长航时技术;按需搭载多波束测深仪、激光雷达、机械臂等的多任务载荷与模块化设计技术;支撑 ROV 实现深海作业的耐压密封及动力保障技术;提升探测精准度及环境适应性的多传感器融合技术等。此外,天海防务借助长三角装备制造集群优势,于碳纤维复合材料、水下声呐等关键技术上实现了国产化突破,可将核心材料成本降低 30%。
据公开报道,2024年其水下机器人业务收入同比增长14.41%,订单金额已突破3亿元。且截至2025年 3 月,天海防务手持订单已排产至2027年,当中包含水下机器人用于南海岛礁建设、中东深海油气勘探等的国内外业务订单。
截至2025年5月15日,天海防务在水下机器人领域的专利数量并未明确列出。不过,天海防务作为一家在水下机器人领域具有较强技术研发能力和市场应用能力的企业,其“海巡”系列AUV和3000米级ROV作业能力在行业内处于领先地位。此外,天海防务拥有各类技术专利200多项,多次获得省部级科技进步奖项。
深之蓝
深之蓝海洋科技股份有限公司(简称:深之蓝)成立于2013年1月5日,注册资金为38,008.93(万人民币)是一家专注于水下智能装备研发、制造、销售的国家高新技术企业。总部位于天津滨海新区,现有员工400余人,其中研发人员占比超30%。公司已获授权专利400余项,其中发明专利120项,通过ISO19001、ISO27001等管理体系认证,是国家级专精特新“小巨人”企业、国家级高新技术企业、国家知识产权优势企业。
深之蓝主要提供缆控水下机器人(ROV)、自主水下航行器(AUV)、水下滑翔机(AUG)、浮标产品及行业解决方案。产品覆盖海洋安全、海洋工程、应急救援、水利水电、海洋科考、海洋文旅六大应用领域。此外,深之蓝还面向消费级市场,提供水下助推器、动力浮板、水下无人机等涉水运动娱乐产品。
深之蓝主编的国家标准 GB/T 44594-2024《水下助推机器人通用技术要求》填补了国内空白,专利 “水下机器人的对接系统及方法”(CN110262565B)显著提升了对接精度。
截至2025年5月15日,深之蓝在水下机器人领域拥有的有效专利数为52项。
海油工程
海洋石油工程股份有限公司(简称:海油工程)成立于2000年4月20日,注册资金为442,135.47(万人民币),是国内唯一集海洋油气开发工程设计、采购、建造和海上安装、调试、维修以及液化天然气、海上风电、炼化工程等为一体的大型工程总承包公司。公司拥有国际一流的资质水平和设计能力,在天津滨海新区、山东青岛、广东珠海等地拥有大型海洋工程制造基地,场地总面积约400万平方米。此外,公司还拥有包括3级动力定位深水铺管船、7500吨起重船在内的19艘船舶组成的专业化海上施工船队,海上安装与铺管能力在亚洲处于领先地位。
海油工程在水下机器人(ROV)领域特别是在深水油气开发作业装备方面实现了多项技术突破。自主开发的“领航者”遥控水下机器人:1500米级ARV,具备10天的超长续航能力,搭载高清摄像系统,能够精准识别海管着泥点,并通过水下无线光通信技术将实时监测数据回传至水面无人船。
截至2025年5月15日,海油工程在水下机器人领域的有效专利数量为93项。
潜行创新
深圳潜行创新科技有限公司(简称:潜行创新)成立于2016年4月14日,注册资金为182.039(万人民币),是一家专注于水下机器人研发、生产及销售的国家高新技术企业,专注于消费级水下无人机、轻工业级专业级水下机器人以及便携式水域智能无人装备。公司产品广泛应用于水下观测及摄影、渔业养殖、水下应急救援、船体检测、科考探索、环保检测、水利水电等多个领域。在水下摄影、水产养殖监测等场景全球出货量第一,海外业务占比 90%。其全球最大水下机器人产业基地(深圳)实现电机和零部件全国产化。
其中,潜鲛X100是目前全球轻量级高端机器人市场上最具性价比的产品,最大下潜深度可达350米,最大作业半径达400米,具备全向智能抗流能力和高航速。
潜行创新核心团队成员来自华为、比亚迪、中船重工等国际一流企业,研发团队实力雄厚,在水下通信、水下航行器总体设计、电动力与推进系统、航行控制等多个技术领域达到国际一流水平。
截至2025年8月26日,潜行创新在水下机器人领域拥有的专利数量为166项。
鳍源科技
深圳鳍源科技有限公司(简称:鳍源科技)成立于2016年7月13日,注册资金为111.1111(万人民币),是一家集水下机器人研发和产品销售为一体的国家高新技术企业。公司成立,获得小米联合创始人黎万强、创新工场李开复等千万级投资。
鳍源科技的产品主要销售市场在海外,聚焦摄影、潜水、游艇、无人机及水下公共服务行业。公司产品已进入全球近130个国家和地区,在工业检测、海洋科研、应急救援等领域形成规模化应用。
其核心技术包括6自由度矢量大功率电机和抗流自锁浮停技术,截至2024年,鳍源科技拥有100多项全球专利。公司还获得了德国IF与日本G-MARK等世界四大产品设计奖。
云洲智能
珠海云洲智能科技股份有限公司(简称:云洲智能)成立于2010年4月15日,注册资金为8,376.2887(万人民币),是中国领先的无人船艇和水下机器人制造商,其产品涵盖水面无人船和水下机器人,具备高度自主性和智能化。荣获多项大奖,包括海洋科学技术奖特等奖、海洋工程科学技术奖特等奖、环境保护科学技术奖、中国专利奖等。
云洲智能是中国工业级水下机器人领域的领军企业之一,其水下机器人在自主决策系统和多模态传感器融合技术方面取得显著突破,其AUV渗透率从25%升至35%,目标识别准确率可达92%。
产品已销往全球50多个国家和地区,并参与了多项重大任务,如第34次南极科考、青藏高原冰川湖泊科考、江西防汛抗洪等。
截至2025年4月29日,云洲智能共有已授权专利431项,其中包括79项发明专利。这些专利涵盖了水下机器人、无人船艇的多个关键技术领域。
振华重工
企查猫APP显示,上海振华重工(集团)股份有限公司(简称:振华重工)成立于1992年2月14日,注册资金为526,835.38(万人民币),是一家国有控股A、B股上市公司,控股公司为中国交通建设集团有限公司。公司总部位于上海,在上海本地和南通、江阴等地设有8个生产基地,占地总面积1万亩,总岸线10公里,其中长江口的长兴基地拥有深水岸线5公里,承重码头3.7公里,是全球最大的重型装备制造厂。
振华重工是深海装备领域的 “国之重器”,拥有完整的大型水下作业机器人系统设计技术体系,能够适应复杂的海底环境,其设计的机器人具备强大的作业能力。振华重工是全球大型水下作业机器人领域的龙头企业,公司研发的4000米级水下机器人(ROV)实现了国产化突破,并成功应用于南海可燃冰开采等重大项目,技术水平全球领先。在国内油气领域,振华重工的水下机器人(ROV)市场份额达到8%-10%,成为新的增长点。
振华重工的专利涵盖了多种与水上机器人相关的技术,包括但不限于自动化码头系统、水面拼装平台、机器人码垛装置等。截至2025年,振华重工累计获得专利3269条,其中包括与水上机器人相关的技术。
博雅工道
博雅工道(北京)机器人科技有限公司(简称:博雅工道)成立于=2015年9月2日,注册资金为1,397.9221(万人民币),是一家集水下装备设计、研发、生产、销售和水下作业整体解决方案为一体的国家级高新技术企业。产品涵盖水下机器人、水下无人艇、海洋仪器仪表、水中个人运动装备等多个领域。
博雅工道在工业级水下机器人领域处于国内第一梯队,市场占有率排在国内前三。公司自主研发了包括电机在内的核心零部件,并自建了生产工厂,其产品核心零部件自产率接近80%,避免了上游供应链不完整造成的发展阻碍。
此外,博雅工道自主研发了无线缆声波通讯技术,用户使用配备声波传感器的遥控器,可以在30米内对带有接收装置的水下机器人进行精准控制。
截至2025年,博雅工道拥有自主知识产权300余项,包括国内外相关技术专利百余项、国际商标80余项。
中集来福士集团
烟台中集来福士海洋科技集团有限公司(简称“中集来福士集团”)是中国领先的海洋工程装备制造商,其前身可追溯到1977年成立的烟台造船厂。公司于2022年5月24日由中集集团和烟台国丰集团共同出资组建,双方分别持股83.3%和16.7%,注册资金为500,000(万人民币)。
中集来福士集团是全球领先的海洋工程装备制造商,公司掌握了超深水半潜式钻井平台等核心装备的自主设计和建造技术,凭借强大的技术研发实力和丰富的项目经验,烟台中集来福士在海洋工程装备制造领域占据全球领先地位,是国内首家交付半潜式海洋牧场平台、自升式海洋牧场平台、深水智能网箱等产品的企业。目前公司已成为中国拥有半潜平台、自升平台及海工特种船舶系列产品线的少数海工企业之一,是中国最大的海洋工程装备建造基地。
中集来福士集团主要聚焦于海洋资源开发所需的各种作业机器人和潜器的研制和技术服务。其水下机器人产品广泛应用于海底管道铺设、海底电缆维修等海洋工程领域。
2021年,烟台中集来福士在水下机器人领域被烟台市政府评为重点支持企业之一。
截至2024年底,中集集团累计申请专利4,363件。此外,中集来福士作为中集集团的重要子公司,在海洋工程领域拥有众多专利,其专利数量在集团中占有重要比例,其中包括有水下机器人。
中国机器人行业技术创新分析
截至2025年5月,中国水下机器人产业已形成超过200家企业的产业规模。其中,广东省以49家存续/在业企业位居榜首,山东、江苏、浙江三省紧随其后,构建起长三角与珠三角两大产业核心区。
从有效专利申请量来看,截至2025年5月8日,广东省以770项有效专利申请量领跑全国,江苏以720项位居次席,两省专利总量占全国总量近四成。这种区域创新活力源于产学研用深度融合的创新体系,如华南理工大学海洋装备研究院、东南大学机器人传感与控制技术研究所等科研机构,与企业形成技术转化闭环。
关键技术突破方面,国内企业已实现80%以上核心部件国产化,包括高精度压力传感器、耐压壳体材料等,推动单台设备成本下降35%。
前瞻产业研究院认为,中国水下机器人行业未来在技术、应用及产业生态方面将呈现积极发展态势。技术上,人工智能、5G等技术与水下机器人加速融合,自主作业能力显著提升,关键部件国产化进程加快,多技术融合带来性能优化。应用场景不断拓展,海洋资源勘探等传统领域需求增长,环保、考古、太空模拟等新兴领域也迎来新机遇。产业生态逐步完善,政策大力扶持,投入持续增加,产业集群逐渐形成,头部企业引领发展,市场竞争愈发多元,推动行业迈向新高度。
来自航空航天与海洋工程领域的权威专家张教授,指出水下机器人作为海洋开发的“先锋队”,其技术创新将加速整个行业的数字化转型。他强调产业参与者应当深化合作,通过技术共建共享的方式,推动水下机器人领域的可持续发展。结合专家观点及市场前景,不难看出,水下机器人领域的未来依然充满机遇,特别是在深海采矿、环境监测及海洋科研等应用中,相关技术有望迎来更广阔的发展空间。
前瞻经济学人APP资讯组
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