产业规模年增长近20%,中国多数水下机器人仍靠进口推进器

当人们热衷谈论无人机、工业机器人时,敏锐的投资者已将目光转向了神秘的海洋——浩瀚海洋是人类的短板,正是水下机器人的大舞台。

6月12日,第一财经记者在2019亚洲消费电子展(CES Asia)看到,展厅现场搭建了一个简易的游泳池,两名工作人员在水中劈波斩浪,然而他们没有进行任何肢体动作,仅仅是双手握住一个名为SEAFLYER的手持水下机器人,即可在水中前进。

这是博雅工道(北京)机器人科技有限公司(下称“博雅工道”)的展台。博雅工道董事长助理付钰涵告诉第一财经记者:“SEAFLYER是消费级产品,可实现水中行进、转向、浮沉,可满足泳池娱乐、户外潜水、浮潜等不同应用场景需求,简单易操作,游泳菜鸟也可轻松掌控。”

水下机器人更大的市场在企业级产品。

根据市场咨询机构透明市场研究(TMR)的最新报告,预计2017年至2025年,自动水下航行器(AUV)和遥控航行器(ROV)的全球市场将以18.2%的复合年增长?#26159;?#21170;增长。

报告称,2016年,离岸AUV和ROV市场的价值约为20.7亿美元(约合144亿元人民?#36965;?#39044;计到2025年底将达到近91.2亿美元(约合631亿元人民?#36965;?/span>

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目前,水下机器人已应用于大坝检测、水下捕捞、水下寻迹、水下养?#22330;?#31649;道检测、水下科考等多个领域。博雅工道也推出了多系列企业级产品。付钰涵透露,2018年公司的营业收入为3000万元左?#36965;?#39318;次实现盈利。博雅工道于2019年年初完成B轮融资,本轮融资领投方为金科君创,恩贝?#26102;盡?#20975;盈?#26102;?#31561;跟投。

除了一些初创企业,哈工智能(000584.SZ)、中车时代电气(03898.HK)等上市企业也纷纷入局。

深耕海洋智能装备

就在星期一(6月10日),中国科学院海洋大科学研究中心2019年度“健康海洋”联合航次启航,四艘海洋科?#21363;?#20998;别从烟台、青岛与广州同时启航,对渤海、黄海、长江口及珠江口海域展开多学科综合性调查。

不只是水下科?#36857;?#28023;洋石油天然气探测甚至渔业养殖都离不开水下机器人。经过多年发展,中国海洋事业总体上进入了历史上最好的发展时期,海洋强国战略的实施需要海洋科学人才的支撑。

博雅工道创始人、董事长熊明磊透露,B轮融资完成后,博雅工道将进一步深耕海洋智能装备领域产品,加大技术研发投入、扩大行业领域布局,重点聚焦军工、海洋海事、教育科研以及消费电子等领域的前沿技术开发。

5月30日,博雅工道宣布,联合南方科技大学共建海洋装备联合实验室。双方将在探索、研究水下机器人技术与海洋智能装备在港珠澳地区的应用,水下机器人技术推广与海洋智能装备成果转化等领域展开合作,不断深耕行业应用领域,促进科技成果的转化,储备优秀海洋研究人才。熊明磊表示,希望联合实验室可以达到一加一大于二的作用,立足深圳、广东,走向国际。

截至目前,博雅工道与北京大学、浙江大学、南开大学、西北工业大学等多个高校建立了联合实验室。

博雅工道成立于2015年。2016年的水下机器人市场势头尚未明朗,而公司的产品与市场并未得到验证,投资人对此兴趣不大。这一年的炎?#27169;?#29066;明磊一个人带着水和面包,整天整天地在北京数十家投资机构之间游走。

而目前,该公司拥有近200名员工,其中70%为技术研发人员。水下机器人主要涉及仿真、智能控制、水下目标探测与识别、水下导航(定位)、通讯、能源系统等技术。

除了消费级产品,博雅工道在企业级市场成果显著。

公司企业级的产品有智能缆控无人潜航器ROBO-ROV、仿生鲨鱼深海潜航器ROBO-SHARK、混合动力机器鱼ROBO-FISH、水陆两用机器人平台ROBO-RUN,可用于水下巡游、?#32439;佟?#21208;察、工程?#24067;臁?#27700;下打捞、水下搜寻、河流治理、水质采集等应用场景。以ROBO-SHARK为例,该产品拥有低阻外形、三关节尾鳍驱动、超长续航时间,适用于远洋科考、深度作业等水下应用场景。

?#29575;?#19978;,公司推出的第一款产品是仿生机器鱼Biki。熊明磊曾想学习大疆,走由C(消费者)打B(企业)的套路。“大疆之所以能成功,是因为将无人机的使用门槛降低了。同时通过大量C端营销手段,使?#25918;?#22312;市场上迅速获得良好口碑,有利于以低门槛姿态进入B端行业。”直到2016年年底,熊明磊意识到借用该策略会因为C端推广花销巨大,而将公司拖死。

在大量的行业调研和项目后,博雅工道发现,现阶段行业级应用需求反而远大于消费级,于是在2018年重点开拓了海洋智能装备行业应用市场。

具体来?#25285;?#34892;业应用市场包括军工、海洋海事、教育科研等领域。其中军工包括水下巡游、?#32439;佟?#21208;察等应用场景;海洋海事包括工程?#24067;臁?#27700;下打捞、水下搜寻、河流治理、水质采集等应用场景;教育科研包括竞技?#28909;?#31185;技研究、高校教学等应用场景。

需不断挑战技术壁垒

工业级水下机器人的技术壁垒很高。

在水下,通讯和运动控制非常困难。空中的机器人只需在?#25484;?#25511;制,水下机器人需要跨越水和?#25484;?#30340;界限。传统的通讯方式如WiFi、蓝牙在水下几乎无法进行传播,所以市面上大多水下机器人产品都是带缆绳的。博雅工道采取仿生的方式,模仿自然界中海豚的通讯方式用声波进?#22411;?#35759;、定位、导航等。

水下机器人的续航时间和稳定性也很关键,在水下“死机?#24065;?#21619;着?#20173;讯?#20960;何?#30701;?#21319;。博雅工道通过重组电池结构、加强流体仿真设计、改变运动方式等途?#30701;?#21319;。

另外,水下机器人的相关配件?#24425;?#20998;重要,大多数的水下机器人厂商都使用进口的推进器,但是进口数量有限无法满足使用需求,所以博雅工道提前在国内布局了国内的水下机器人重要零?#32771;?#20379;应链。

水下机器人衍生于20世纪后半叶,随着军?#24405;?#28023;洋工程的需要,以及电子、计算机、材料等高?#24405;?#26415;的发展。水下机器人的研发,国外起步?#26174;紓?#20294;在国内市场,存在价格高、配?#36861;?#21153;难、不适国内水域?#20219;?#39064;。该类产?#36153;?#21457;在国内还处于萌芽阶段,商品化成熟度不高。

目前,中国深海水下作业机器人一般从国外进口。根据工作水深和功能不同,每台价格在3000万元到1亿元不等。即便如此昂贵的价格,也不一定能买到。?#29575;?#19978;,深海装备是发达国家明确限制出口的高端技术产品。

越来越多中国企业在海洋工程和水下机器装备上进行布局。

2015年2月,中车时代电气宣布?#23637;?#19990;界知名海工企业SMD的全部已发行股本,?#23637;?#20215;格为 1.083 亿英镑 (相当于12.725亿港元)。该?#23637;?#24050;于当年4月9日正式完成。

SMD 公司位于英国纽卡斯尔,是国际领先水平的工作级深海机器人和海底工程机械制造商。主要业务分为水下机器人(占比57%)、海底挖?#25285;?#21344;比29%),以及海底采矿(占比14%)等。其水下机器人全球市占率排名第三,主要提供以深海应用为主的、适应极端恶劣环境的、工作级和高可靠性的、远程遥控自动化的水下工程机械和深海机器人设?#28014;?/span>

而哈工智能近期推出了HRG有缆遥控水下机器人,该系列产品由HRG(岳阳)军民融合研究院自主研发,产品采用模块化设计,?#23376;?#25644;运,配备大功率无刷推进器,最大潜深500?#20303;?/span>

财报数据显示,2018年哈工智能实现营业收入同比增长51.60%至23.83亿元,归属于母公司股东的净利润为1.20亿元,同比增长33.65%。

第一财经记者了解到,智能水下机器人向远程发展的技术?#20064;?#26377;三个:能源、远程导航和实时通信。目前正在研究的各种可利用的能源系统包括一次电池、二次电池、燃料电池、热机及核能源。开发利用太阳能的自主水下机器人是引人注目的新进展:太阳能自主水下机器人需要浮到水面给机载能源系统再充电,并且这种可利用的能?#20174;?#26159;无限的。

“很多机器人厂商在推介的时候一直说它们的高科技、大市场、全球战略之类,但经销商关心的是电池电量、抗摔打能力等?#23548;?#38382;题。”熊明磊表示。

值得注意的是,增加水下机器人行为的智能水平一直是各国科学?#19994;?#21162;力目标。但是由于目前的人工智能技术不能满足水下机器人智能增长的需要。因此,一方面不能完全依赖于机器的智能,更多地依赖传感器和人的智能,打造监控型水下机器人。另一方面,发展多机器人协同控制技术,也是今后增加自主水下机器人智能的重要发展方向。