一根“柱子”如何像风帆一样为船舶提供动力？

在辽宁大连庄河基地，一座直径5米、高35米的巨型圆筒就实现了这样的突破。这是由中船集团第七二五研究所自主研制的新一代船用风力旋筒助推系统，达到目前全球旋筒帆技术的最大规格，已于近日完成陆基试验。

中船集团第七二五研究所自主研制的新一代船用风力旋筒助推系统。新华社记者 刘祯 摄

船用风力旋筒助推系统，也被称作旋筒帆，其工作原理基于马格努斯效应，通过旋筒旋转使流经两侧的气流形成压力差，从而产生推力辅助船舶前行。

当前，全球航运业正面临前所未有的减排压力。数据显示，航运业承载了全球80%以上的贸易运输量，其温室气体排放量超过10亿吨二氧化碳当量，约占全球人为活动温室气体排放的3%。

“风能是海洋上的天然绿色动力。旋筒帆占用甲板空间小、维护成本低、可调性和灵活性强，是目前航运市场主流的风力助航设备。”中船集团第七二五研究所副所长徐健说。

2023年，国际海事组织通过《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》，提出到2050年前后国际航运业实现温室气体净零排放。在“双碳”目标及全球应对气候变化的共识下，减排成为航运业绿色转型的“必答题”。

然而，由于旋筒帆对材料、结构、控制、安全等综合性能要求较高，工程化难度大，其市场长期以来被芬兰、英国等少数国外公司主导，形成了严密的技术壁垒。

近年来，我国在这一领域加速布局，逐步从引进走向“自造”：2023年，连云港中复连众复合材料集团有限公司与英国公司合作，成功开发旋筒帆并建造批量生产线；2025年，中船澄西船舶修造有限公司实现了国产大型旋筒帆的实船应用。

中船集团第七二五研究所高级工程师赵超介绍，此次研发团队创新性采用“两瓣式真空灌注成型”工艺，相比国际主流技术路径，生产周期更短、成本更低。在设计强度上，该旋筒帆最大能够抵抗17级超强台风，同时重量较国际上同类产品降低超过15%。

在基地测试现场，旋筒帆运转时的风向、风速、温度等数据在电子大屏上一目了然，甚至可以看到实时的节油、减碳预估量。

现场控制工程师介绍，这一智能控制系统相当于旋筒帆的“智慧大脑”，能综合风速、风向、船舶航速、主机功率等信息，实时将旋筒调整到最优转速，确保平稳安全运行。

“我们不仅成功打破国外技术垄断，更向着更强、更智、更可靠迈进。”赵超说。

根据行业预测，2030年全球将有约7000艘船会安装风力助航设备，其中旋筒帆的市场规模预计可达千亿元级别，到2050年市场规模能够达到3000亿元。

面对这一广阔市场，国产旋筒帆正展现出强劲的竞争力。赵超介绍，团队研制的旋筒帆平均可为船舶节省5%至25%的燃油消耗。以一艘18万吨散货船为例，安装3套旋筒帆，预计年均节省燃油数百至上千吨，年节省费用可达数百万元。

凭借显著的环保与经济效益，该旋筒帆已取得多家国际主流船级社认证，并与多家公司签署合作协议，商业化落地进程正加速推进。

“下一步，我们计划将风帆产品系列化，形成节能效率更优、适配船型更多的产品，让‘中国智造’赋能全球航运业的绿色可持续发展。”徐健说。

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记者：刘祯

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