中新经纬8月22日电 (魏薇)在工作人员的操控下，一台黄色的水下机器人“游”进水中、打开前灯、逐渐下沉。水池边的工作人员紧盯着屏幕，搜索着“落水人员”。发现目标后，机械手慢慢靠近，调整好角度夹住“落水人员”的手臂，再将其拉出水面。这是深之蓝海洋科技股份有限公司(下称深之蓝)日常演练水下救援的一个场景。
潜水体验、水利水电、海洋工程、科研科考……在这些海洋应用场景中，深之蓝的水下机器人如何完成一项项复杂任务、帮助人们进一步探索海洋？近日，中新经纬走进位于天津市滨海新区的水下机器人制造企业深之蓝，实地探访其从核心技术研发到产品落地应用的创新路径。
“水下小摩托”1秒游出2.8米
“我们想让非专业人士也能体验‘水下小摩托’的乐趣。”深之蓝水下智能产品线总监董焰表示，早期国外的专业DPV(注：潜水推进器)尺寸多在1米到1.2米，重量大且面向专业潜水场景，而深之蓝于2016年提出了便携式水下助推器概念。
董焰介绍，2016年，深之蓝生产出第一台样机，之后又经过一年半时间的反复迭代。2018年年初，首款白鲨Mix正式上市，成为全球第一款便携式水下助推器。
中新经纬在现场体验“SUBLUE水下助推器”，只需将它放进水中，双手同时按下即可启动，松手即停，操作上和骑电动自行车类似，非常简单。
深之蓝SUBLUE NAVBOW水下助推器 来源：中新经纬 魏薇摄“这款产品是针对入门级非专业用户，操作培训仅需5分钟，即使不会游泳的人也能快速上手。另外，我们在电池安装上做了一些创新，电池只要一按就能安装到位，保证触点位置的密封性，这也让用户更容易上手。”董焰说。
董焰透露，深之蓝的水下助推器系列产品中，最快的一款是SUBLUE Vapor泵喷水下助推器，其最高航速为10公里/小时，即2.8米/秒，大致可以达到100米自由泳世界冠军的速度。
回忆起研发的过程，董焰坦言，与工业级产品常用的金属材质不同，消费级产品为控制成本和重量，多采用塑料材质，由此带来了承压泄漏、耐老化等问题。深之蓝的研发团队耗时八个月反复测试，通过结构加强、选用高端材料、优化注塑参数等方式，最终解决了材料难题。
他透露，从白鲨Mix起步，深之蓝每年迭代一到两款产品，目前已形成9款消费级产品矩阵。
在销售方面，董焰表示，截至目前，深之蓝生产的“水下助推器”累计销售量已超过15万台，售价从300美元(按当前汇率约合2154元人民币，下同)至3000美元(约合21540元人民币)不等，产品通过代理商和线上电商直销，远销全球70多个国家和地区。
水下机器人可在6000米深海洋作业
除了消费级产品线，深之蓝工业级产品线――水下机器人是公司的另一大重要板块。
“水下机器人正成为探索海洋、开发海洋资源的核心工具。”深之蓝深海高科缆控水下机器人产品线总监朱程说。
朱程介绍，深之蓝的水下机器人主要分为有缆和无缆两种，二者形成功能互补：有缆机器人(ROV)适用于定点、大负载、需实时控制的作业，如水下搬运、切割、抓取、焊接等；无缆机器人(AUV)则擅长长距离作业，适合大尺度海洋测绘等。
朱程表示，水下机器人诞生于20世纪50年代左右，跟随水下打捞出现。随着海洋石油的勘探和生产，水下机器人也逐渐应用于海洋石油钻井的前期勘探、生产运维以及退役拆除等环节上。多年来海洋应用不断拓展，水下机器人支持的场景也不断衍生，其应用已覆盖海上风电、海洋科考、水产养殖、应急救援等多个领域。
深之蓝水下机器人模拟应急救援场景 来源：中新经纬 魏薇摄以海上风电项目为例，2023年深之蓝为某大型能源企业江苏一项目定制了海上风电巡检机器人，用于监测桩基是否损坏。“过去需要工作人员下水监测，但如果超过0.5米/秒的水流速度，考虑到人员安全问题，就不适合下水作业了。另外，如果在做深海风电项目时，一般工作人员方便作业的水深在60米左右，而机器人可以在更深的环境下持续保持作业。”朱程说。
朱程称，海上风电巡检机器人能通过三维声呐检测桩基结构是否损伤、清除海生物附着物，替代传统人工在高流速、深水区作业。
深之蓝深海高科自主水下机器人产品线总监王洪达介绍，凭借在深水耐压密封、动力系统、导航控制、通信动力等关键技术上的突破，深之蓝的自主航行水下机器人最大工作水深已达6000米。
“6000米水深意味着设备需承受约600个大气压的压力，相当于指甲盖大小的面积上要承受约一吨的重量，这个压力对于水下机器人影响巨大。”王洪达说。
王洪达表示，耐压和密闭是确保水下机器人在深海环境中稳定运行的基础，材料选择和结构设计就成了关键。为此，深之蓝的研发团队经过上百次海上实验，有时为了躲避台风等恶劣海况，甚至要在海上待一到两个月时间，终于将工作水深从100米逐步突破至6000米。
依托涵盖消费品与工业品的完善供应链体系，深之蓝实现了规模效应，水下机器人产品的价格也有了大幅下降。王洪达称，早年中国国内的水下机器人依赖进口，单台(套)价格高达5000万元至1亿元，如今深之蓝的同类配置产品价格仅为2000万至4000万元。
走自主创新之路
无论是“水下助推器”还是“水下机器人”，必不可少的一个部件就是“推进器”。
“推进器是水下机器人的动力系统，相当于它的‘心脏’。”深之蓝技术中心动力部结构工程师杨险峰回忆道，2016年，中国还没有企业生产大功率的推进器，随着国外的供应限制，深之蓝面临“无推进器可用”的困境。彼时，一台进口推进器售价高达5万多元人民币，一台水下机器人搭载8个推进器，仅这一项成本就超过40万元。
深之蓝自主研发的推进器 来源：中新经纬 魏薇摄“更严峻的是，国外提供的还是2006年的淘汰产品，并且后续维护彻底中断。”杨险峰说。在这样的背景下，杨险峰与团队开启了一场从零开始的攻坚战。
杨险峰介绍，大功率水下推进器的核心难点在于减速机，其输入转速需要达到1.8万转/分钟，测试时更是达到2万多转/分钟。如此高的转速下，齿轮齿形、轴承耐用度、润滑方式等都需要一一调试，但杨险峰和团队成员没有任何现成经验可借鉴。
杨险峰回忆，团队最初研制的减速机在1.8万转/分钟的测试中，因振动过大，输出转速仅能达到预期的三分之一，大量功率转化为抖动。而轴承的选择更是一波三折：从滑动轴承3分钟内抱死，到无油轴承1小时后耐磨涂层磨没，再到尝试十多个品牌的轴承，最长使用时间仅12小时。
“经过反复实验，从最初实现24小时连续运转，到逐步突破40小时、60小时，最终达到在高速工况下连续工作200多小时。”杨险峰说。
通过近一年的攻坚，2016年9月，深之蓝的研发团队终于研制出第一台推进器，虽不算完美，却实现了从0到1的突破。
如今，深之蓝的推进器已实现多代迭代。推力从最初的7公斤提升至现在的300多公斤，可满足工业级水下机器人的重载需求，实验深度达7500米，噪音控制、寿命等指标持续优化，同时成本较进口产品大幅降低。
2023年10月19日，证监会官网显示，深之蓝在天津证监局进行辅导备案登记，拟进行首次公开发行股票并在科创板上市。
第三方研究机构前瞻产业研究院的数据显示，全球水下机器人市场在2024年市场规模达到78.5亿美元。北美地区是全球水下机器人最大的市场，2024年市场规模超过35亿美元。中国水下机器人市场规模逐渐扩大，在2024年达到了23.5亿美元。该机构预计中国水下机器人市场规模在2030年将涨至103.3亿美元，呈现出28.3%的年复合增长率，增长速度高于全球增速。
“人类对大海的认知仍然有限，海底丰富的资源亟待开发，这需要水下机器人作为‘眼睛’和‘手’深入未知领域。”王洪达表示，尽管6000米水深已覆盖绝大部分海区，但深之蓝的探索并未止步――团队的最终目标是向海洋最深处(11000米)进军，进一步拓展人类对深海的认知边界。
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责任编辑：罗琨 李中元
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