青岛市海洋环境观测产业发展

为进一步加快青岛市海洋环境观测产业化进程，对青岛市海洋环境观测产业现状、市场需求、发展瓶颈、关键技术攻关以及研发需求、创新资源配置等方面进行了深入研究，绘制出青岛市海洋环境观测产业创新路线图，并从开展关键技术攻关，突破制约产业发展的技术瓶颈、建设高层次创新载体，提升产业自主创新能力、引进培育高层次海洋环境观测人才，提高核心竞争力、加强国内外合作交流，促进海洋环境观测产业的国际化发展等角度提出青岛市发展建议。 海洋科学是一个以探测、调查为前提，探索海洋科学规律的自然科学领域，海洋环境观测仪器装备是重要基础和发展保障。海洋环境观测仪器装备是我国最薄弱的行业之一，这种局面若不改变，我国不仅仅在高精尖的海洋科学调查资料获取上存在困难，更在国家战略上处处受制于人，甚至为国家国防与经济安全的保障带来不利影响。 一、国内外发展现状 （一）国外产业概况 国际上现代意义上的海洋环境观测仪器装备出现于20世纪50年代，主要特征是信息技术的应用和自动化与电子化水平的提升。目前国际海洋环境观测仪器装备的总体趋势是高集成度、高时效、多平台、智能化和网络。其中，挪威、英国和美国等欧美国家的海洋环境观测仪器装备产业发展最为成熟（详见表1）。 整体来看，国外海洋环境观测仪器装备产业不仅技术具有绝对优势，其产品转化和产业组织能力也极为完善。技术研发紧密关注市场，政府、企业、研究机构和市场服务机构有机协同，当新技术达到一定成熟度后即从研究院所转入企业进行工程化、产业化开发，企业完全按照严格的市场机制进行商业运作，而产品销售和技术服务收入进一步用于推动新技术、新产品研发，从而产业基础和创新能力实现周期性快速提升。 （二） 我国海洋环境观测仪器产业发展状况 我国海洋环境观测仪器装备产业发展主要分布于环渤海、长三角和珠三角的青岛、天津、大连、杭州、上海、广州等沿海城市（详见表2），基本特点是依托科研机构沿产业链自上而下发展，如中国科学院声学所和自动化所，山东省科学院海洋仪器仪表研究所，中国船舶重工集团所属的七一〇所、七一五所和七二〇所等，体现为一体化的研发、制造、销售和服务的产业发展模式。 中国海洋环境观测仪器整体技术与产业发展水平仍大大落后于海洋环境观测仪器装备产业发达国家，主要体现为： 1. 精确性与可靠性不高。我国绝大部分产品技术处于国际上20世纪90年代初中期水平，技术含量高的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器元器件等产品同国外差距明显，产品的可靠性与国外产品相差2个数量级，测量精度与国外产品差1个数量级。 2. 国内现有产品智能化程度较低。在通过对原始信息的数字处理排除外部干扰对信息的影响，提高产品的环境适应性和测量真实性上存在差距。 3. 国内技术开发投入普遍不足，产品技术更新周期长，且缺乏针对使用对象而开发的专用解决方案。 4. 高竞争力的技术商品缺乏。国内的海洋技术研究虽取得了不少的优秀成果，研制了一批技术含量很高的海洋环境观测仪器设备科研样机，但由于诸多原因，基本上仍然停留试制品阶段，没有形成具有市场竞争力的高技术商品。 5. 海洋环境观测仪器生产企业极少。我国专业的海洋环境观测仪器生产企业极为缺乏，至今还很少有通过市场竞争而取得出口权的海洋环境观测仪器装备企业。按国家统计局和有关行业部门统计，国内中档产品以及许多关键零部件60%以上的市场份额被国外公司占有，而大型和高精度海洋环境观测仪器则更依靠进口。 表1　国际主要国家海洋环境观测仪器装备产业概况国家产业特点挪威已成为重要支柱产业，海洋环境观测仪器装备企业众多，海洋观测和探测高端产品的国际竞争力极强；例如FUGRO公司，主要提供海洋、海岸和海洋环境的实时监控技术和设备，为科研、海上油气开发、淡水和海水质量监测等提供服务，研制的多参数环境监测预报系统和海洋监测信息系统己占居全球市场的大部分份额，其水下机器人、海啸预警装置等方面也有多项国际领先的成果。英国海洋环境观测仪器装备产业主要包括军用和民用的各种海上平台使用的仪器仪表及相关服务。英国环境、渔业及水生物研究中心和企业合作开发能够监测各种鱼群、鱼疾病以及鱼捕食信息和英国海岸区域海浪、潮位以及生物化学信息的Cefas的波浪观测系统。英国环保局、环境渔业水产科学中心、气象局和企业共同研制的重点监测利物浦海域富营养化的爱尔兰海监测系统。正进行不同海域观测监测系统的集中互联。美国　海洋环境观测仪器装备制造大国和强国，特别在海洋监测传感器技术上占有国际领先优势，军事和民用市场需求广阔。美国有实力的海洋环境观测仪器装备企业较多，如YSI集团、亚迪公司、哈希公司、红杉树科学仪器公司等。 表2　中国主要城市海洋环境观测仪器产业发展情况城市　特点主要机构青岛　多类别海洋监测测量设备研制、水下焊接设备上具有优势国家海洋科学与技术实验室、国家海洋监测设备工程技术研究中心、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、中科院海洋所、中国海洋大学、中科院地质研究所、国家海洋局第一海洋研究所等天津　多类别海洋监测测量设备研制上具有优势，航海通讯导航设备及海洋环境观测仪器装备的配套设备制造上实力较强国家海洋标准计量中心、亚太区域海洋环境观测仪器检测评价中心杭州　多类别海洋监测测量设备研制上具有优势　国家海洋局第二海洋研究所、浙江省海洋产业计量测试中心沈阳　水下机器人国内领先　中科院自动化所上海　航海通讯导航设备及海洋环境观测仪器装备的配套设备制造上实力较强　中科院上海技术物理研究所广州　航海通讯导航设备及海洋环境观测仪器装备的配套设备制造上实力较强　中科院南海海洋研究所北京　航海通讯导航设备及海洋环境观测仪器装备的配套设备制造上实力较强　中科院声学研究所 表3　青岛海洋环境观测仪器装备产业基本情况备注山东省海洋环境观测仪器仪表科技中心　物理海洋环境观测仪器、海洋物探设备、海洋环境监测设备、海洋渔业系统、海洋测绘仪器　隶属山东省科学院海洋仪器仪表研究所青岛海大海洋仪器开发有限公司　海洋物探设备、海洋渔业系统、海洋测绘仪器　隶属中国海洋大学青岛深海科技投资开发有限公司　探潜水器和深水专用设备　为特定海洋环境观测仪器装备制造进行配套青岛市海洋化工研究院　浮体材料　为特定海洋环境观测仪器装备制造进行配套青岛汉缆股份有限公司　水下电缆　为特定海洋环境观测仪器装备制造进行配套青岛金海洋科学仪器有限公司　国内外产品代理销售青岛国科海洋环境工程技术有限公司　国内外产品代理销售机构名称产业特点 6. 产品网络化处于起步阶段。国外产品的网络化在已经进入实用阶段，我国则基本处在起步阶段。 青岛市海洋环境观测产业现状 产业优势 1. 海洋产业发展基础良好 青岛作为我国沿海重要的经济中心城市和环黄渤海经济圈的一颗明珠，是山东半岛蓝色经济区的核心城市，担负着提升我国海洋经济及海洋产业发展的重要角色。青岛市海洋产业门类齐全，产业结构逐步完善，已成为山东半岛新兴海洋科技产业的主要聚集区。“2014年青岛市完成海洋经济总产值6723.4亿元，同比增长14.7% ；实现海洋生产总值1751.1亿元，同比增长13.1%，增速较上半年和三季度分别提高0.9个百分点和 0.6个百分点”（2014青岛海洋经济突破1700 亿 总产值6723.4亿， html//18/news_18_. shtml）。海洋经济得到快速发展，对经济贡献不断增强。 2. 海洋环境观测仪器装备创新实力雄厚 青岛是中国海洋科技先导城，拥有国内一半以上的海洋科技人才，是一座集海洋科研、国际学术交流和人才培养为一体的东方海洋科学城。青岛有多所国家级、省级和大型企业所属的海洋环境观测仪器研发机构。中国海洋大学是我国重要的海洋学科建设和海洋技术人才培养单位。国家海洋局第一海洋研究所和中国科学院海洋研究所是专门从事海洋基础研究、应用基础研究和社会公益服务的综合性海洋科研机构。山东省科学院海洋仪器仪表研究所是我国最早从事海洋技术理论研究和应用研究、海洋监测设备研究开发和产品生产的科研机构之一，并建有国家海洋监测设备工程技术研究中心、国家海洋环境观测仪器装备国际科技合作基地、山东省海洋监测设备产业技术创新战略联盟等研发组织或机构。青岛国家深海基地是我国承担深海资源勘探、科学考察、环境观测，承担深海装备的购置和改造，开展深海技术装备的研发和试验的重要组织机构。中国船舶重工集团公司第七一〇研究所是从事海洋工程领域的骨干研究机构，在青岛已设立基地。 3. 海洋环境观测仪器装备产业已初具规模 青岛海洋环境观测仪器装备研发机构、生产企业和销售企业齐聚（详见表3），推动青岛海洋产业体系更趋完善，青岛海洋环境观测仪器装备产业已培养出一批技术创新带头人和高新企业管理人才，一批海洋环境观测仪器设备生产的高级技术工人，并初步形成产品营销网络及售后服务体系。 青岛海洋环境观测仪器装备产业总体发展较快，产品导向和市场定位也比较鲜明，海洋环境观测仪器装备产业链已具雏形，呈现两头较大，中间较小的结构，前端的技术研发在国内较有优势，后端的国内外产品代理销售在市场上占有很大份额。 存在问题 1. 产业发展处于起步阶段，产业体系尚需完善 当前青岛海洋环境观测仪器装备总体产业规模还不大，作为海洋高技术产业，其当前发展总量、水平和贡献同青岛的海洋产业基础资源优势和科技创新实力还不匹配，尚未成为有份量的新经济增长点。青岛海洋环境观测仪器装备整体尚未形成具有较强国际竞争力的专业化制造能力，市场需求主要由贸易公司在本地代理国内其它地区和国外产品销售来满足。青岛海洋环境观测仪器装备产业的相关支撑产业发展还需要给予重视，特别是海洋环境观测仪器装备制造设备、原材料和电子控制元件的配套能力需要加强。 2. 部分核心技术尚需掌握，产业化能力有待增强 在海洋环境观测各个方向，除水下数据实时传输技术和传感器总线式处理控制技术方面处于国际先进水平，新型微波遥感器（干涉成像高度计、波谱仪）与海洋动力信息反演技术、全极化散射计海面风场反演技术、微波辐射计海面盐度信息提取技术、静止轨道海洋水色卫星信息提取技术与国际先进水平较接近外，总体上其他技术基本均落后国际先进水平 5～10 年，甚至更长。我国尚没有一款成熟的生态传感器产品，而产品从定型到成熟仍需要3～5 年左右的时间，即使对于目前我国已比较成熟的技术（海水原位叶绿素、营养盐等参数等监测技术），仍与国外有5 年左右的差距。 青岛海洋环境观测仪器装备的科研总体实力与国外先进水平相比还有一定差距，高端配套设备多被国外供应商所垄断，研发设计和技术创新能力需要进一步提高。仪器长期运行的可靠性以及金融资本投入不足、研发与需求脱节等导致产业化能力低。据估计，青岛整个海洋科技成果只有20%在本地转化，海洋装备类科技成果转化率比例则更低。 3. 产业龙头企业较少，产业集聚能力亟需提升 由于海洋环境观测仪器装备制造业具有投入高，风险大，用户单一和经济收效慢的特点，青岛海洋环境观测仪器装备产业企业参与的积极性普遍不够高，企业总体数量较低，而具有较强竞争力和产业链整合能力的龙头企业不多，且同上下游关联企业的协同性较弱，行业整体带动性还需增强。青岛海洋环境观测仪器装备企业整体发展比较分散，还没有形成有特色的专业产业集群，产业集聚效应较弱。 4. 高端人才数量不足，结构不尽合理 目前青岛海洋环境观测仪器装备高端技术和项目运营人才紧缺，还需大力提升对国际国内海洋环境观测仪器装备高端人才的吸引力。驻青高校中船舶与海洋工程大专院校的综合实力相对还不够强，专业素质的培养同海洋环境观测仪器装备产业的发展要求还有差距。青岛海洋科技基础研究人才同应用技术开发人才的比例是3：1，海洋科技成果的转化人才存在不足。青岛未来海洋环境观测仪器装备全行业对中高级技工的需求将持续增长，高职高专类学校更需进一步重视海洋环境观测仪器装备专业技工培训同企业的交流合作。 青岛市海洋环境观测产业SWOT分析 针对青岛市海洋环境观测领域发展面临的内部优劣势以及外部的机会与威胁，构建了青岛市海洋环境观测产业SWOT分析矩阵，如表4所示。 表4　青岛市海洋环境观测产业SWOT分析矩阵国外企业恶性竞争，打价格战，冲击我市尚不完善的产业链如何突破海洋生态监测传感器的核心技术，形成可靠的、具有竞争力的产品国内相关科研院所、沿海城市纷纷进军海洋，吸引海洋人才和资源优势（Strength）　优势-机遇（SO）　优势-威胁（ST）青岛市出台的资金、人才等扶持政策初步建立了以用户和需求为导向的产学研联合机制实现了包括浮标监测系统、台站检测系统、部分水文气象监测装备在内的部分海洋环境监测装备的产业化突破了一系列关键技术，形成了一定量的技术、人才储备外部条件内部能力机遇（Opportunity）　威胁（Threat）国家层面对海洋强国的高度重视和战略部署青岛市作为山东半岛蓝色经济区的龙头，大力实施率先科学发展、实现蓝色跨越的战略举我市对海洋环境观测装备的需求逐年增加国外产品价格高，售后维护困难从业人员的素质逐年提高开发技术成熟、性能稳定的国产仪器装备加快上下游产品链条创新发挥区域集聚发展优势，加速向高端产品延伸实施品牌战略，建设龙头企业充分开展国际合作，引进优秀人才突破关键技术与产业化瓶颈加快平台建设，推动创新发展劣势（Weakness）　劣势-机遇（WO）　劣势-威胁（WT）市场基本被国外产品垄断国产装备没有形成品牌效应技术总体落后，产业链支撑条件不足，缺少产业平台相关从业人员以理论型人才为主，缺少必备的工程技术产业应用需求拉动力不够加快仪器装备的国产化，打破国外垄断吸引企业参与上下游产品研发突破关键配套技术，培育配套产业引进高端人才，建设一流团队引进国内外先进企业及技术，提高自身研发能力重点加强领军科研机构和龙头企业培育、产业集聚区建设出台引导政策与激励措施引导社会资本参与到海洋环境观测产业及技术研发 产业创新路线图 综合青岛海洋环境观测产业基础与现状，绘制了青岛海洋环境观测产业技术路线图（图1）。路线图显示，青岛市应依托科研院所、高校以及企业等创新资源，重点在海洋观测平台、海洋传感器微缩实验室、海洋污染及灾害预报监测、海洋生态遥感及导航定位通信等开展基础前沿研究、重大共性关键技术攻关和应用示范，并结合搭建创新载体、培育骨干企业、建设产业园区等举措，突破发展瓶颈，推动产业快速发展。 加快青岛市发展海洋环境观测产业的建议 针对青岛市海洋环境观测产业存在的问题，结合产业技术路线图的研究结论，对我市海洋环境观测产业发展提出如下建议。 图1　青岛海洋环境观测产业技术路线图 开展关键技术攻关，突破制约产业发展的技术瓶颈 青岛市在海洋环境观测方面的一些关键技术落后于世界先进水平，已成为制约产业发展的瓶颈。充分发挥青岛市海洋科技优势和人才优势，依托高校、科研院所、企业等研发力量，通过项目支持等方式，组织联合攻关，重点突破浮标新技术装备、海洋传感器、海洋环境的能源获取等技术装备。 建设高层次创新载体，提升产业自主创新能力 发挥青岛市海洋领域优势，支持各类创新载体建设。支持海洋环境观测仪器产业技术创新战略联盟建设，以此带动企业和研发机构合作，推进先进技术向企业转移；支持海洋环境观测装备仪器产业园等建设，构建海洋环境观测仪器配件集散平台、海洋特种加工平台等创新型产业集群，提升产业自主创新能力。 引进培育高层次海洋环境观测人才，提高核心竞争力 充分利用国家“千人计划”以及“青岛英才211计划”等政策，加快引进国内外高端行业领军人才和技术团队带项目、带成果来青岛创新创业，加大对引进人才的资助、支持力度。支持高等院校开展、设立海洋环境观测相关学科和专业，培育专业技术人才。 加强国内外合作交流，促进海洋环境观测产业的国际化发展 依托驻青高校、科研院所、企业等机构，加强与国内外海洋环境观测企业、创新团队及人才的交流合作。支持中国海洋大学与山东省仪器仪表研究所合作，支持驻青科研机构、企业等与日本JFE Advantech、日油技研（NGK）工业株式会社、加拿大Rockland Scientific、美国SeaRobotics公司、加拿大Xeostech公司、英国AC-CESS公司等机构的引进、合作；吸引国内外本领域知名企业来青建立总部、研发中心、生产基地等，以合作引进先进技术、管理及营销理念，促进青岛市海洋环境观测产业的国际化发展。 刘振宇 管 泉 刘 瑾 厉 娜 孙 琴 青岛市科学技术信息研究所 刘振宇（1976-）男，本科，工程师，主要研究方向为专利分析、情报研究等。 本文系青岛市科技计划项目“ 青岛市“十三五”科技发展规划编制（含服务业发展规划）”（项目编号：14-3-5-2-J）研究成果之一

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