近年来，全球船舶工业正经历以绿色化、智能化为核心的技术变革，专利作为创新成果的重要载体，其申请与授权数据直观反映了行业技术演进方向。根据国家知识产权局发布的《2023年中国船舶产业专利发展报告》，2023年全球船舶领域专利申请量达8.7万件，同比增长12.3%，其中中国以42.6%的占比连续8年位居全球第一，成为推动船舶技术创新的核心力量。通过科科豆平台的专利数据统计工具分析，国内船舶专利申请中，绿色动力系统、智能航行技术、船体轻量化设计等领域占比超过60%，产学研协同创新特征显著——企业（如中船集团、江南造船）、高校（哈尔滨工程大学、上海交通大学）及科研院所（中国船舶重工集团公司第七〇一研究所）构成三大创新主体，2023年合作申请专利占比达38.5%，较2020年提升15个百分点。
在“双碳”目标推动下，船舶动力系统向清洁能源转型成为行业共识，相关专利技术呈现爆发式增长。国家知识产权局数据显示，2021-2023年国内绿色动力船舶专利申请量年均增长28.6%，其中LNG（液化天然气）动力、氢燃料、氨燃料及电池动力技术最受关注。
LNG动力技术因成熟度高、碳排放较传统燃油降低20%-30%，仍是当前主流方向。中船动力（集团）有限公司2023年授权的“一种LNG发动机高效燃烧系统”专利（公开号CN114576823B），通过优化燃烧室结构与燃料喷射角度，将发动机热效率提升至48%，氮氧化物排放减少35%，已应用于12000TEU集装箱船。氢燃料动力作为零碳能源方案，近年来专利申请增速最快，哈尔滨工程大学“一种船用液氢存储与供应系统”专利（公开号CN115287634A）创新性设计了真空绝热储罐与多级减压装置，解决了液氢在船舶颠簸环境下的存储安全问题，相关技术已在黄海某试点氢燃料渡轮（新华网2023年11月报道）中完成实船测试，续航里程达300海里。
除清洁能源替代外，现有动力系统的能效优化技术也备受关注。中国船舶集团第七一一研究所“一种船舶废气再循环与选择性催化还原协同处理系统”专利（公开号CN113846251B），通过将废气再循环（EGR）与选择性催化还原（SCR）技术集成，使柴油机氮氧化物排放较国际海事组织（IMO）Tier III标准降低40%，同时燃料消耗减少5%，已在多艘沿海散货船上推广应用。废热回收技术同样取得突破，上海交通大学“基于有机朗肯循环的船舶柴油机废热回收系统”专利（公开号CN114087662A），利用船舶尾气余热驱动有机工质发电，单船年发电量可达8万度，相当于减少燃油消耗150吨。
船舶智能化是提升航行安全、降低运营成本的关键，相关专利聚焦自主航行、远程操控及数字化管理三大方向。八月瓜平台专利数据分析显示，2023年国内智能航行领域专利申请量达1.2万件，其中自主航行技术占比52%，核心突破集中在环境感知、路径规划与决策控制算法。
环境感知是自主航行的基础，武汉理工大学“一种基于多传感器融合的船舶周围环境立体感知方法”专利（公开号CN115685423A），通过融合雷达、激光雷达（LiDAR）、摄像头及AIS（船舶自动识别系统）数据，构建了厘米级精度的船舶周围环境三维模型，障碍物识别准确率达99.2%，较传统单传感器方案提升23个百分点。路径规划方面，中船重工第七〇四研究所“一种复杂海域船舶动态避障路径规划算法”专利（公开号CN114966521B），引入强化学习技术，能在10秒内完成包含多个动态障碍物（如渔船、暗礁）的最优路径计算，已在舟山群岛某智能货船试点中实现连续300小时自主航行。
远程操控技术通过岸基控制中心实现船舶“无人化”运营，降低船员工作强度。中远海运科技“一种基于5G+卫星融合的船舶远程操控系统”专利（公开号CN115129378A），解决了远海通信延迟问题，操控指令传输延迟控制在200毫秒以内，2023年在深圳妈湾港完成全球首次超大型集装箱船远程靠泊作业（新华网2023年8月报道）。岸基支持系统方面，科科豆平台数据显示，2023年船舶远程运维专利申请量同比增长40%，其中“船舶设备健康状态预测与远程诊断系统”类专利占比达65%，通过物联网传感器实时采集发动机、螺旋桨等关键设备数据，结合AI算法提前预警故障，某沿海航运公司应用后设备故障率降低30%，维修成本减少25%。
船体作为船舶的“骨架”，其设计优化与材料升级对提升船舶性能、降低能耗至关重要。近年来，轻量化设计、仿生减阻及长效防护技术成为专利创新热点。
高强度材料的应用是船体轻量化的核心，宝山钢铁股份有限公司“一种船舶用超高强韧钢板及其制备方法”专利（公开号CN114276382B），通过添加镍、钼等合金元素，使钢板屈服强度达690MPa，同时保持良好的低温韧性，用该材料建造的18万吨散货船船体重量减少15%，年油耗降低约800吨。仿生设计则从自然界获取灵感，中国科学院海洋研究所“一种仿鲨鱼皮微结构的船体减阻涂层”专利（公开号CN115367849A），在涂层表面复刻鲨鱼皮的肋条结构，使船体水阻力降低10%，2023年在渤海湾某2万吨级成品油船上应用后，单程航行时间缩短2小时，油耗减少6%。
船舶长期在海水环境中运行，船体腐蚀是影响使用寿命的主要问题。中国船舶集团第七二五研究所“一种石墨烯增强环氧防腐涂层”专利（公开号CN114853761B），将石墨烯纳米片分散到环氧涂层中，形成致密的物理屏障，耐盐雾性能达10000小时以上，较传统涂层防锈周期延长3倍，已批量应用于深海科考船。阴极保护技术也实现智能化升级，上海海事大学“一种船舶智能阴极保护系统”专利（公开号CN115075232A），通过实时监测船体腐蚀电流与海水电阻率，自动调节保护电流密度，使保护效率提升20%，同时降低能耗15%。
船舶安全与环保是国际海事组织（IMO）重点监管领域，相关专利技术聚焦污染防治、应急处理及运营效率提升，推动行业向“更安全、更绿色”方向发展。
压载水管理系统（BWMS）是防止外来物种入侵的关键设备，中集集团“一种高效过滤与紫外线协同杀菌压载水系统”专利（公开号CN114313547B），通过两级过滤（50μm+10μm）与脉冲紫外线杀菌技术，将处理效率提升至99.9%，且能耗降低30%，符合IMO《压载水管理公约》D-2标准，已安装于全球200余艘商船。溢油应急处理技术方面，国家海洋局第二海洋研究所“一种超疏水-超亲油智能吸油材料”专利（公开号CN115464328A），采用三维网状结构设计，吸油量可达自重的80倍，吸油速度提升至传统材料的5倍，2023年在福建沿海溢油事故处理中，2小时内回收原油120吨，回收率达90%。
船舶能效管理系统（SEEMP）通过数字化手段优化航行策略，招商局能源运输“一种基于大数据的船舶能效实时监控与优化系统”专利（公开号CN114688736B），整合船舶航速、载重、气象等数据，动态生成最优航线与主机转速方案，某VLCC（超大型油轮）应用后，单程油耗降低8%，年减少碳排放约1.2万吨。区块链技术也开始应用于船舶运营，中远海运集团“基于区块链的船舶供应链溯源系统”专利（公开号CN115272463A），实现货物从装货港到卸货港的全流程数据上链，信息篡改风险降低90%，货物周转效率提升15%，2023年在中马航线试点中，集装箱提箱时间缩短至2小时以内。
有人认为只有大型船舶企业才有能力获得船舶专利创新成果。实际上，一些中小型企业和科研机构也可以凭借自身的技术优势和创新能力在特定领域取得专利成果，行业鼓励多元化创新。
《船舶工业技术发展报告》
《绿色船舶技术与应用》
《智能船舶技术与未来》
《船舶设计与材料创新》
《船舶安全与环保技术》
近年来，全球船舶工业向绿色化、智能化变革，专利数据反映行业技术演进。中国在船舶领域专利申请占比高，成为创新核心力量。 1. 绿色动力技术：“双碳”目标推动下，船舶动力向清洁能源转型，相关专利爆发增长。LNG动力技术成熟，氢燃料动力专利申请增速快。能效提升技术也有成果，如废气再循环与SCR集成、废热回收技术等。 2. 智能航行系统：聚焦自主航行、远程操控及数字化管理。自主航行技术在环境感知、路径规划有突破；远程操控解决通信延迟问题，岸基支持系统能提前预警故障。 3. 船体设计与材料技术：轻量化设计、仿生减阻及长效防护技术成热点。高强度材料实现船体轻量化，仿生涂层降低水阻力；耐腐蚀涂层和智能阴极保护技术提升船体防护。 4. 安全环保与运营优化：聚焦污染防治、应急处理及运营效率提升。压载水管理系统和溢油应急处理技术有进步；运营数字化与能效管理通过大数据、区块链技术优化航行和供应链。
国家知识产权局发布的《2023年中国船舶产业专利发展报告》
科科豆平台的专利数据统计工具分析
新华网2023年11月报道
八月瓜平台专利数据分析
科科豆平台数据显示