您所在的位置: 成果库 面向海上风电机组、海洋装备及船舶的腐蚀防护新技术

面向海上风电机组、海洋装备及船舶的腐蚀防护新技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2025-10-18 11:47:00

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 杨吉可 | 2025-10-18 11:47:01

针对海上风电机组、海洋装备及船舶长期面临的海水腐蚀难题,现有防腐技术存在显著局限:防腐涂料防护期效仅 1-5 年,涂层易因海浪冲击、盐雾侵蚀剥落,且含有的挥发性有机化合物(VOC)会造成环境污染。本成果通过自主创新,开发了激光熔覆用高性能耐蚀合金粉末材料和高耐蚀熔覆层制备的高速激光熔覆系统,利用高速激光熔覆技术在关键部件表面形成致密、结合力强的耐蚀熔覆层,实现超长寿命(≥50 年)的腐蚀防护,从根本上解决了海上装备全寿命周期内的腐蚀防护问题。目前,该技术成熟度已达 8 级,具备批量生产条件,可直接应用于实际工程场景。

本技术突破了传统防腐技术的核心瓶颈:一是超长寿命,耐蚀熔覆层寿命≥50 年,远超现有涂料的 1-5 年,大幅降低设备维护频率和成本;二是环保性,全程无 VOC 排放,避免传统涂料的环境污染问题,符合绿色发展政策;三是适应性强,可稳定应用于水线附近浪花飞溅区、水下浸泡区等极端腐蚀环境,覆盖海上风电机组基础、钻井平台结构、船舶船板等多种部件;四是技术自主性,耐蚀合金粉末材料和激光熔覆系统均为自主研发,摆脱对进口技术的依赖;五是产业化基础成熟,技术成熟度达 8 级,已具备批量生产能力,可快速转化为实际生产力。与现有技术相比,在寿命、环保、可靠性上具有不可替代的优势,经济效益和社会效益显著。

本技术应用场景广泛,涵盖海洋工程、新能源、船舶工业等多个关键领域:在海上风电领域,可用于风电机组塔筒、桩基、水下电缆保护套等部件的防腐;在海洋装备领域,适用于钻井平台、海上储油设施、岛礁供电 / 通信设备、浮标 / 潜标壳体等;在船舶工业领域,可覆盖船体外壳、甲板、舱室结构等水线及水下部件。随着全球海洋经济发展、海上风电装机量激增(我国规划 2030 年海上风电装机量超 1 亿千瓦)、船舶制造升级,对长效防腐技术的需求呈爆发式增长,本技术凭借≥50 年的防护寿命和环保优势,市场前景极为广阔,有望成为行业主流防腐方案。

以刘宗德教授为核心的研发团队,在耐蚀耐磨新材料开发与表面技术研究领域拥有 20 余年积累,贡献突出:- 刘宗德教授:团队带头人,长期深耕耐蚀材料与激光熔覆技术,自主研发了专用于激光熔覆的高性能镍基合金耐蚀材料体系,在国际上首次开发出锅炉四管高温磨损与腐蚀防护的新材料及激光熔覆技术,经刘正东院士为组长的专家委员会鉴定达到国际领先水平,在行业内具有较高学术地位和技术影响力。- 团队分工明确:涵盖材料研发组(负责耐蚀合金粉末配方优化)、设备开发组(研发高速激光熔覆系统)、工艺优化组(提升熔覆层结合强度与耐蚀性能)、工程应用组(对接实际场景的技术适配),成员均具备丰富的研发与工程实践经验,协作高效。

经济效益方面:研发阶段已投入一定经费用于材料体系开发与设备调试,目前技术成熟度达 8 级,具备产业化条件。预期通过孵化高科技公司、建立工业化生产体系,初期可实现年销售额数千万元,随着市场推广,3-5 年内有望突破亿元规模,带动上下游产业链(如合金粉末生产、激光设备制造)发展,创造大量就业岗位。 社会效益方面:一是推动行业技术进步,打破传统防腐技术瓶颈,提升我国海洋工程装备的可靠性与寿命;二是减少因腐蚀导致的设备更换、维修成本(据测算,海洋装备腐蚀损失占总成本的 15%-20%),降低资源浪费;三是消除 VOC 排放污染,保护海洋生态环境;四是保障海上装备安全运行,助力国家海洋强国战略和 “双碳” 目标实现。

本成果寻求多元化转化路径: - 技术合作:与海上风电企业、船舶制造商、海洋工程公司共建示范项目,验证技术在实际场景的应用效果; - 技术入股或孵化企业:联合投融资机构成立高科技公司,推动技术产业化落地; - 需求资源:需孵化资源支持,包括资金(用于生产线建设、市场推广)、场地(产业化基地)、实验条件(中试及性能检测平台)、补充团队(市场运营、工程实施人才); - 目标:通过示范项目带动行业应用,最终建立完整的工业化生产体系,将技术推广至全球海洋工程市场。