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我国船舶通讯导航装备行业市场发展分析报告
时间:2020-05-21 阅读次数:1324

编辑:宋善秋

一、概述

在“海洋强国”战略和“一带一路”倡议的引领下,我国社会各界高度重视海洋综合利用及开发,2018年我国国内海洋经济规模达到了约8.34万亿元,占GDP的比例提升至9.3%。船舶通讯导航装备是船舶飞行的“眼睛”、“耳朵”和“嘴巴”,有力地保障船舶安全运行。如今船舶运输繁忙日益繁忙,水上运输环境更为复杂,运输线路急剧增加,对通讯导航装备的要求也越来越高。根据相关研究资料表明,在船舶价值平均构造比例中,通讯导航装备占整个船舶价值的比重约为2-2.5%。

二、行业发展分析

(一)全球船舶通讯导航装备市场概述

国际海事组织(IMO)近年来颁布了多项要求,推动船舶运输行业发展,各大船级社、国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)针对入级规范、国际标准也开展了相应的制定和修订工作,对航运安全和海洋环保提出更高要求。世界各国船舶通讯导航企业响应国内外政策的需求,加大对节能环保型设备研发,以及原有的设备及技术进行创新升级,抢占高技术、高附加值船舶通讯导航装备市场。

当前,高端船舶通讯导航装备集中在美、日、韩、挪威等国家,国际上著名的船舶通讯导航设备制造商有GARMIN(美国)、SAMYUNG ENC(韩国)、FURUNO(日本),以及SIMRAD(挪威)等。中国的船舶通讯导航装备产业尚处在起步阶段,高端产品进口依赖度较高,在中低端产品市场具有较强的竞争力。

(二)我国船舶通讯导航装备市场概述

船舶通讯导航装备指用于船舶活动的电子装备的集合,包括各类安装于船舶及岸基辅助飞行单位的GMDSS装备、无线通讯装备、AIS终端、导航装备、岸基设备、气象探测和水声探测等。

船舶通讯导航装备属于电子产品,作业环境较为恶劣,使用寿命为3-5年左右,更换频率较快。根据本文编辑预测,2019-2025年我国船舶通讯导航装备市场容量分别为82.88亿元和88.66亿元,年复合增长率为1.13%。

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(1)我国船舶通讯装备市场概述

船舶通讯是集采集、处理、传输、交换和在线功能为一体的船舶通信技术,具体可分为GMDSS装备和无线通讯装备。船舶通讯行业整体上发展较为成熟,底层技术雄厚,产品种类丰富。根据本文编辑预测,2019-2025年我国船舶通讯装备市场容量为39.05亿元和41.54亿元,年复合增长率为1.04%。

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GMDSS指船舶在遇险时,向搜救协调中心和附近的船舶快速发出遇险报警信息,具有遇险报警及通信、海上安全信息播发、寻位定位、远程识别跟踪等功能,是船舶通讯行业最基本的组成部分。

国外的GMDSS行业发展时间悠久,技术研发体系成熟,产品质量高,占领了全球高端市场,著名企业有SAMYUNG ENC(韩国)、FURUNO(日本)、JRC(日本)和ACR(美国)。国内相对发展较晚,在21世纪初才涌现出一批本土化GMDSS制造企业,得益于国内政策的支撑和造船产业向国内转移,其规模也不断扩大,目前主要企业有福建飞通通讯、中国电子科技集团企业第三十六研究所、广州华讯电子和苏州新阳升等。

未来,在卫星通讯技术提高、文字通信功能扩展、系统集成化发展、操作简易化等因素推动下,GMDSS产品性能将更为强大,单个产品所能提供的服务将更多。本文编辑预测,2019年和2025年我国船舶GMDSS系统市场容量分别为10.10亿元和11.33亿元,年复合增长率为1.93%。

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船舶无线通讯是指船舶利用无线电波在空间进行信息传递,多系统间的信息传递能够满足即时通信需求,并且极大的丰富船舶所掌握的航运信息内容,为船舶通信提供更有力的安全保障。目前的无线电通信装备基本属于模拟通信模式,但数字通信与模拟通信相比具有明显的优点:首先,抗干扰能力大大增强;其次,远距离传输仍能保证质量;再者,数字信号易于加密,信息传输比较安全。模拟通信转化成数字通信才能连接数字通信系统,进而整合多样化的通信方式,构建天、地、海一体通信网络,符合未来技术发展趋势。国内在船舶无线通讯技术领先的企业有丹东康乃达电子设备、八重洲电子设备科技(上海)、福建飞通通讯和浙江同博科技发展等。

船舶无线通讯装备发展较快。随着电子通信技术的不断进步,船舶无线通讯装备性能得到迅速提升。在船舶的实际飞行过程中,无线通讯装备以及飞行安全规则在不同方面提升了船舶飞行的安全性和稳定性,极大地促进了我国船舶设计及飞行技术的进步。根据本文编辑预测,2019年和2025年我国船舶无线通讯装备市场容量分别为5.23亿元和7.04亿元,年复合增长率为5.08%。

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(2)我国船舶导航助航装备市场概述

船舶导航助航主要负责为船舶飞行提供精确的航位、航速、航向,具有惯性计算、地图匹配以及卫星定位和海底障碍物和航标灯等多种信息,有助于建立载体本身的动态和位置参数,主要产品包括AIS终端、导航、雷达、罗经和气象探测。海洋导航、船舶定位、海底探测都是发展较快的领域,导航技术更新、声呐技术应用和装备集成应用都大大促进本行业的发展。根据本文编辑预测,2019年和2025年我国船舶导航助航装备市场容量分别为43.20亿元和47.12亿元,年复合增长率为1.46%。

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其中,AIS终端作为重要的船舶导航助航装备,可利用基站收集与交通船舶飞行等有关信息的功能,可使VTS(Vessel Traffic Service)加强对船舶交通的服务管理功能,在船舶上具有广泛的应用。特别针对渔船而言,国家强制要求船舶配备AIS装备。未来,在中小型船舶加快完善配备、通信技术更新和政府监管推动下,AIS行业呈较快增长。根据本文编辑预测,2019年和2025年我国船舶AIS产品市场容量分别为5.54亿元和7.14亿元,年复合增长率为4.32%。

国内AIS制造业主要分布在沿海一带,综合实力与国外知名企业如SAMYUNG ENC(韩国)、FURUNO(日本)和JRC(日本)仍具有一定差距,国内代表性企业有福建飞通通讯、厦门新诺科技、成都天奥信息科技和南通赛洋电子等。

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另外,船舶导航是船舶必不可少的一部分,能在任何天气条件下,为水上飞行船舶提供导航定位和安全保障。船舶的高风险作业和复杂交通运输决定了其需求往更高技术、高质量、高精度、高性能的定位导航服务。根据本文编辑预测,2019年和2025年我国船舶导航装备市场容量分别为15.31亿元和16.95亿元,年复合增长率为1.71%,其中船舶卫星导航装备市场容量约占1/3。

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目前,全球卫星通信以地球同步轨道为主,增加了对中低轨道覆盖区域,覆盖面积更大,国际上大型船舶导航设备制造企业有HAIYANG(韩国)、GARMIN(美国)和SAMYUNG ENC(韩国)等。我国自主建设、独立运行的第三代北斗卫星,预计在2020年完成全球组网,未来将为用户提供短报文通信、国际搜索救援、精密定位等新服务,国内北斗卫星应用开发企业主要有北京北斗星通、上海普适导航和厦门新诺科技。

三、行业发展趋势

(一)国产化

我国现代航海事业起步与世界主要强国相比较晚,对船舶通讯导航装备的需求在2010年后才逐渐爆发并引起相关行业的重视。自2010年国家大规模推广,AIS行业得到较快发展,但主要进口欧美及日本产品,价格普遍较高。在2015年后,国内企业开始大量进入船舶通讯导航装备市场,由于国产产品价格优廉、操作本土化、售后服务快捷,迅速占领市场并快速发展。近三年来,政府为支撑国有船舶通讯导航装备制造业发展,加大对国有AIS、GMDSS、导航装备、无线通讯装备等船舶通讯导航装备的采购。随着国家对国产船舶通讯导航装备的支撑,国内企业将逐步占领市场。

工信部印发的《船舶配套产业能力提升行动计划(2016-2020年)》指出:到2020年,配套能力显著提升,散货船、油船、集装箱船三大主流船型本土化船用设备平均装船率达到80%以上,高技术船舶本土化船用设备平均装船率达到60%以上,船用设备关键零部件本土配套率达到80%,成为世界主要船用设备制造大国;争取到2025年我国建成较为完善的船用设备研发、设计制造和服务体系,船舶配套能力全面提升,本土化船用设备平均装船率达到85%以上。

国家政策对船舶配套设备国产化的大力支撑,以及国产船舶通讯导航装备技术水平的提高、质量的提升和生产能力的增强,都将推动船舶通讯导航装备国产化进程进一步加快。

(二)设备集成化

在新一代装备的研发方面,通讯导航装备集成化、小型化成为行业内众多企业的研发趋势。即在体积更小的装备上,高效统筹利用射频装备、天线、处理器、显示器等装备,综合利用多种无线电资源、通讯卫星、定位系统等信息资源。

第一,INS(综合导航系统)最初将各种导航传感器集成,后来逐渐纳入航线信息、飞行控制功能。在INS基础上发展的IBS(综合船桥系统),加强了智能飞行的实行性能,将导航、通信、飞行管理进一步集成,实现了自动化控制,提高了飞行安全性和高效性。

第二,在AIS与GMDSS逐渐推广后,新一代的E-航海概念已经形成。在2006年5月,IALA第16届大会首次正式提出E航海的概念。2007年,IMO NAV第53次会议采纳了“E-航海”的概念,勾勒出未来航海电子系统的蓝图。在这14年间,E航海战略得到了快速发展,在经历了E航海初始阶段(2005-2009)和战略研究阶段(2010-2014)的准备后,现已进入E航海全面实施阶段(2015至今)。在E航海蓝图中,它可以通过电子的手段,收集、整合、交换、显示和分析船方和岸上海上信息,以加强泊位到泊位飞行的相关服务,从而提高船舶飞行安全和安保能力。目前,我国已经建立了E航海信息支撑服务系统,并已在各主要港口实施运行。未来,在“E-航海”逐步实施中,通过制定国内数据标准的统一,搭建统一的MCP平台,实现船舶通讯导航设备的统一标准。在平台的统一标准下,设备间信息可以实现收集、分析、输送和接收,提高船舶通讯不同装备兼容性,进而为装备的集成运行提供统一的技术标准。

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E-航海概念图

第三、船舶通信已由原来的人工港口服务VTS和自动雷达ARPA组成的黄金搭档发展成以AIS为中心,以VDR、ECDIS、GNSS等为支撑的海、陆、空三维数字信息化系统,目前正向第三代,即以甚高频通信为载体的VDES系统进发。在此系统上,通信容量将大幅度提高,通信性能也将提升,有望实现不同等级信息通道的统一运行。在此基础下,各个设备可在同一主机下统一运行,减少不同设备使用不同信息输送通道,实现系统集成化。

(三)卫星化

技术的进步使卫星的性能更高,发射成本更低,费用更加经济,商业应用更广。

第一,四套全球卫星定位系统投入使用,极大地改变了航海的面貌,使导航、搜救等海上任务的难度大大降低,为航海活动提供了极大的便利。现在越来越多的航海电子器材集成了GNSS芯片,通过GNSS实现其功能。

第二,应用于海事的卫星网络逐步建设。包括海事卫星系统INMARSAT、铱星系统Iridium、小口径卫星终端VSAT,及我国发射的移动通讯卫星天通系统等。

其中,海事卫星是国际海事组织建设的海洋卫星通信系统,经过数十年发展,已经发展至第五代卫星,数据下行速率可以达到宽带网水平,性能完全可以满足航海通讯导航需求。天通一号卫星移动通信系统的01号卫星于2016年8月6日成功发射,其性能达到国际第三代卫星移动通信水平,可为我国周边及太平洋、印度洋大部分地区提供全天候、全天时、稳定可靠的移动通信服务,支撑语音、短消息和数据服务。除此之外,我国的北斗系统短报文也可以为船舶通讯导航提供通讯资源。

卫星通讯不受制于地理条件,可大面积远距离为海船提供数据服务,成为航海通讯导航装备的主要数据来源,与NAVTEX、MF/HF和VHF等无线通讯系统共同组成了船舶通讯导航的硬件基础。

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我国海洋通讯系统组成

(四)导航系统将朝着小型化发展

根据导航系统的发展需求,各种惯性导航将在小型化、高精度、易用性、低功耗、轻量化、智能化和数字化方面进行细化,各种基础领域的研究成果将被快速、安全地应用于惯性导航产品的开发。美国芯片级原子钟的尺寸将比传统原子钟小100倍,仅为15cm3,功耗将降低10倍,精度将提高几个数量级。微尺度速率积分陀螺仪将取代当前惯性导航设备中的陀螺仪。导航级惯性微陀螺仪的未来体积仅为1cm3,功耗为5mW,随机角行程为0.001°/h,漂移率为每小时0.001°。芯片级组合原子导航仪将提供高精度的运动探测和快速启动能力,尺寸不超过20cm3,功率不超过1W,其性能远高于现有设备,具有出色的长期稳定性,启动速度也将显著提高。

四、结论和建议

在船舶通讯导航装备朝国产化、集成化和卫星化发展的大趋势下,企业需抓住机遇,为市场提供高质量、高技术产品和优质的售后服务。

第一、船舶通讯导航制造企业应提高技术水平,自主创新,为市场提供先进高技术产品。当前,我国生产的船舶通信、导航产品在总体技术性能上与世界先进水平差距较大,高端产品国产化较少,一部分技术含量较低的产品仅在国内一些沿海、沿江小型船舶上使用,与我国世界船舶制造大国地位严重不符。在政策引导船舶通讯导航国产配备的背景下,企业应借此机遇加大技术攻破、研发,提高产品性能和技术含量,打造企业品牌,为我国创造世界一流船舶通讯导航制造企业。

第二,产品集成化应用是固有的发展趋势。现如今不同企业产品如AIS产品、GMDSS产品、卫星导航产品独立运行,操作系统均有较大差异。未来,国家将规范船舶通讯导航装备,统一管理平台,通过制定行业技术标准,使企业兼顾软硬件应用,提供方便、高效、及时的系统服务。在该系统中,物联网及现代通信信息技术、北斗和天通卫星通信技术、AIS和VHF通信技术、射频技术、计算机网络等信息网络综合应用,系统以信息流和数据流将各部分有效集成,形成一个整体,满足船/港/人全方位监控、应急救援通信、大数据分析、云计算等各方面的需要。

第三、北斗是我国独立运行、自主研发的系统,具有提供短报文通信、国际搜索救援、精密定位等新服务。在以天基卫星为基础,岸基、E-航海、船舶通讯产品为核心构建海、陆、空一体化发展,卫星通信和导航能力得到较大发展。国产卫星和卫星化的趋势下,企业应成立北斗卫星应用研究中心,并支撑北斗卫星产品应用,丰富产品性能,提供更加优质的产品。

第四,产品技术含量逐渐提升,产品售后更为复杂。我国海岸线较长,大江大河较为分散,较难在各个地方设立售后服务网点和技术引导支撑。基于此,企业应和经销商建立合作服务关系,通过经销商来服务最终使用者。若出现重大技术问题,经销商可反馈至企业,由企业派遣技术人员进行现场引导或技术处理。

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