目录
- 执行摘要：市场规模与2025–2030年预测
- 生物附着：经济与环境影响
- 当前形势：领先公司与解决方案
- 创新防污涂料与材料
- 生化与生物技术方法
- 无毒与环保解决方案：法规与采纳
- 数字监测与智能感知技术
- 关键行业合作与伙伴关系
- 挑战：合规、成本与可扩展性
- 未来展望：新兴趋势与市场机会
- 来源与参考
执行摘要：市场规模与2025–2030年预测
生物附着预防技术是海事、离岸和工业水域领域中一个重要且快速发展的细分市场，这主要是由于日益严格的环境法规以及持续减少燃料消耗、维护成本和运营停机时间的需求。截至2025年，这些技术市场（包括防污涂料、超声波系统、电氯化和基于UV的解决方案）正在经历强劲增长，受监管要求和材料科学进展的支持。
最近的监管动态，尤其是国际海事组织（IMO）的生物附着指南（MEPC.207(62)），继续影响有效生物附着管理的需求，迫使船舶运营商和离岸资产管理者采用先进的解决方案。预计2025年至2030年期间，二次代、无生物杀灭剂的防污涂料的采用将会增加，亨佩尔、国际（阿克佐诺贝尔）和约顿等公司处于商业化硅烷和氟聚合物基船体涂料的前沿，这些涂料在保持性能的同时，最小化了对环境的影响。
与此同时，无涂层技术正在获得显著关注。例如，制造商如Ultraguard Antifouling和CleanSubSea积极部署超声波防污系统，为商业和休闲船舶提供节能、低维护的替代方案。电氯化系统——用于处理海水进水口并防止关键冷却回路中的生物附着——需求持续增长，领先供应商如Evoqua Water Technologies和De Nora正在扩大其产品组合，以满足不断变化的海洋和工业需求。
展望2030年，市场前景非常乐观。随着更多港口、船东和离岸运营商承诺减碳和降低生命周期成本，预计采用曲线将加快。行业分析师和制造商预计，生物附着预防支出将在2030年前以中高单位数的年均增长率增长，受到船队更新周期、排放限制的严格加强以及生命周期优化计划的推动。此外，由日本无线电公司和瓦锡兰等公司推动的数字化和实时监测将日益补充生物附着预防，促进预测性维护和进一步的运营节省。
总而言之，未来五年，生物附着预防技术不仅将在市场规模上扩大，而且在技术途径上将实现多样化，以可持续性和合规性为主要驱动力。
生物附着：经济与环境影响
生物附着，即水生生物在水下表面的积累，继续为海事行业带来显著的操作与生态挑战。对此，2025年生物附着预防技术的快速发展和应用，受益于越来越严格的国际法规和行业倡议以减少环境影响和运营成本。
一个显著的趋势是全球范围内逐步摆脱传统的铜基防污涂料，因为人们日益担忧重金属浸出及其对海洋生态系统的影响。2025年，主要涂料制造商正加速推出替代涂料。例如，国际海洋涂料公司已扩展其无生物杀灭剂的污垢释放涂料组合，采用硅树脂或氟聚合物基体，以创造低摩擦表面，阻碍生物的附着。这些解决方案对希望遵循国际海事组织（IMO）关于入侵物种和水下噪音指导方针的船东尤其具有吸引力。
与此同时，亨佩尔报告称，其硅基节能防污涂料的采用率不断上升，结合了疏水性表面特性和可控的生物杀灭剂释放，提供长达90个月的防污保护。这种更长的使用寿命减少了频繁干船坞的需求，直接降低了与船舶清洗相关的维护成本和排放。
电解和超声波防污系统也正逐渐获得青睐，尤其是在海箱、盒式冷却器和海水进水口等涂层效果较差的利基应用中。公司如Cathodic Marine Engineering已精炼出使用控制铜和铝离子释放的海洋生长预防系统（MGPS），而Ultraguard Antifouling则部署超声波传感器产生微观振动以阻止生物的定居。这两种方法正在新建船舶和改造船舶中整合，反映出对无毒、低维护解决方案日益增长的需求。
展望未来，生物启发和纳米结构表面计划在2026至2027年期间进行更广泛的试验和商业化。这些创新模拟自然防污机制，如鲨鱼皮肤微图案化，提供无需化学浸出的被动保护。行业领导者与研究机构之间的合作仍在继续，例如，日本油漆海洋的原型正在商业船舶上进入试点阶段。
总体而言，未来几年可能会面临越来越严格的监管压力和更多的多模式防污系统的采用。通过集成先进涂层、非化学防范措施和实时船体监测，海事部门旨在实现经济收益和量化减少生物附着驱动的排放和入侵物种转移。
当前形势：领先公司与解决方案
生物附着，即水生生物在海洋表面上的不必要积累，继续在海事、能源和水基础设施领域带来重大操作和环境挑战。在2025年，领先公司正在推进多种生物附着预防技术，明显倾向于环保和符合监管的解决方案。
一种主导的方法仍然是使用先进的防污涂料。亨佩尔和阿克佐诺贝尔海洋涂料均扩大了无生物杀灭剂和硅基涂料的组合，减少生物附着，同时最大限度地减少有害化学物质的浸出。亨佩尔的”Hempaguard”和阿克佐诺贝尔的”Intersleek”系列继续得到广泛采用，尤其是在国际海事组织（IMO）对铜基涂料的限制日益收紧的背景下。
与此同时，约顿在数字船体监测和主动清洗系统方面处于领先地位。其“船体滑行解决方案”利用远程操作船（ROV）在水中清洗船壳，防止早期污垢形成并保持涂层完整性。这一解决方案已由主要航运运营商商业部署，降低了燃料消耗和排放。
电化学和超声波防污技术在海水进水系统和离岸平台等利基应用中也逐渐获得认可。Cathelco继续提供采用铜银离子化的海洋生长预防系统（MGPS），而超声波防污有限公司则提供超声波传感器，阻止藤壶和藻类的定居，且无需释放化学物质。
膜基水处理设施越来越多地采用无毒的清洗和预处理策略。Pall Corporation和苏伊士水技术与解决方案公司推出了增强监测、脉冲空气清洗和先进的预过滤技术，以抑制生物膜的形成，延长膜的使用寿命并降低运营成本。
展望未来几年，监管推动因素，特别是IMO的GloFouling合作项目和对有害物质的持续限制，预计将加速无毒和数字生物附着管理系统的采用。公司正在投资生物仿生表面、智能涂层和实时监测的研究，预计在2030年前有几个试点项目将达到市场准备阶段。
总体而言，2025年的形势是由性能、合规和可持续性相交融而形成，行业领导者推出集成解决方案，以有效且负责任地应对生物附着。
创新防污涂料与材料
生物附着特征为微生物、植物、藻类和动物在浸润表面上的不必要积累，依然是海事行业的一项重大挑战。当前的生物附着预防技术领域标志着快速的创新，特别是在防污涂料和材料科学方面，随着监管压力日益增大，迫使逐步淘汰对环境有害的生物杀灭解决方案。在2025年及未来几年，重点正转向更可持续、高性能的替代品。
一个主要趋势是无生物杀灭剂污垢释放涂料的商业化。这些涂料通常采用硅或氟聚合物基体，创造低能量、无粘性表面，难以让生物附着。例如，亨佩尔推出Hempaguard X7，一种硅基涂料系统，结合了水凝胶和硅技术，减少燃料消耗和温室气体排放，同时保持船体清洁时间延长。同样，阿克佐诺贝尔的Intersleek 1100SR采用氟聚合物技术，是实现大洋船舶商业成功的首批产品之一，预计随着公司对下一代防污解决方案的投资，仍会持续更新。
纳米技术也在推动创新，涂料中加入纳米颗粒以赋予表面特性，干扰生物膜的形成。例如，约顿的SeaQuantum系列使用硅烷丙烯酸酯技术，提供可预测的长期防污控制，并正通过进一步的纳米增强功能进行提升。同时，材料科学的进展正在产生模仿自然防污策略的船体表面，例如受到鲨鱼皮肤启发的微图案纹理——这一方法正在芬兰航运公司与技术合作伙伴的合作开发中，预计在2025至2026年间进行试点部署。
向可持续性迈进的趋势还体现在采用复合型和多功能涂料中，这些涂料将物理、化学和机械特性结合在一起，以提高性能。PPG的SeaQuest EC在2024年推出，采用新型粘合剂化学，旨在减少环境影响的同时提供强大的防污能力——这是行业朝着低VOC、无毒解决方案的更广泛趋势的一部分。
展望未来，国际海事组织的生物附着指南和对铜基涂料日益严格的限制预计将加快这些创新技术的采用。在研发投资增加与早期采用者提供的运营数据不断累积的情况下，生物附着预防技术预计在未来几年将看到显著的性能提升和更广泛的商业化，从而支持海事减碳和合规目标。
生化与生物技术方法
生化和生物技术方法在2025年迅速发展，这是因为监管压力和可持续性目标驱使海事和水处理产业寻求替代传统的有毒防污涂层。这些技术专注于利用自然过程或工程化生物剂来阻止生物附着，而不产生与重金属或持久生物杀灭剂相关的环境影响。
一个关键趋势是采用基于酶的涂料和表面处理。这些涂料利用天然来源的酶来降解生物膜基质成分或干扰微生物附着。例如，阿克佐诺贝尔正在开发包含针对生物附着的酶的防污涂料，旨在为船体提供持久、无毒的保护。这样的解决方案正在逐渐受到关注，因为它们结合了影响效力与合规性，符合日益严格的国际生物杀灭剂排放规定。
另一项创新是应用群体感应抑制剂——这些化合物打断微生物之间的化学通信，从而防止复杂生物膜的形成。Ecocean是一家专注于海洋生态工程的公司，正在研发生物技术中断污垢生物定植的项目，并计划在2025年于欧洲港口进行试点安装。
仿生表面（通常称为“生物仿生”）也在进步。这些表面模拟自然防污生物如鲨鱼皮肤或某些海藻的纹理或化学成分。Propspeed和汉高等公司正在推出基于硅胶或水凝胶基体的先进污垢释放涂料，旨在通过物理和化学的驱避而非毒性最小化生物附着。
展望未来，预计在国际海事组织对铜基涂料的限制更加严格效力全面发挥后，生化和生物技术方法的采用将逐步扩大，尤其是在船东寻求减少与船体清洁和燃料消耗相关的运营成本的背景下。行业合作与现场试点，例如由DNV支持的试点项目，预计将提供更多关于长期性能和环境结果的数据，进一步加速商业化。
总体而言，2025年标志着生物附着预防技术的一个重要阶段，生化和生物技术方法正逐步从实验室和试点阶段走向海事和水域基础设施行业的常规部署。
无毒与环保解决方案：法规与采纳
推动无毒和环保的生物附着预防技术的趋势在2025年不断加速，主要由日益严格的国际法规以及船东和运营商广泛的承诺以减少环境影响所驱动。国际海事组织（IMO）持续实施《控制有害防污系统国际公约》，自2008年起禁止使用有机锡化合物如三丁基锡（TBT），现在正瞄准其他有害物质。在2023年，IMO通过了一系列旨在应对通过生物附着转移入侵水生物种的指导方针，为未来几年预计将实施的更多监管动态奠定了基础（国际海事组织）。
为响应这些法规，制造商正在推出无毒和无生物杀灭剂的防污涂料和解决方案。例如，亨佩尔A/S已扩展其硅基污垢释放涂料的组合，例如Hempaguard系列，利用水凝胶技术创造出一种低摩擦表面，以阻止生物附着而不会浸出有害化学物质。类似地，约顿提供基于硅基丙烯酸盐和水解控制释放的SeaQuantum III和SeaStock S产品，均旨在遵循最新的环保标准，同时提供有效的性能。
新兴的环保技术还包括超声波防污系统，利用高频声波防止生物膜和藤壶的定居。诸如Ultramarine Bio的公司正部署可扩展、节能的系统，适合商业航运和小型船舶。此外，Akkodis和其他工程公司正在协作开发智能船体监测解决方案，以优化清洗时间表并进一步减少化学干预的需求。
预计这些无毒技术的采用率在2025年及以后将加快，因为船舶运营商优先考虑符合国际指导方针、进入敏感港口和与可持续发展目标对接。未来几年的前景包括进一步的监管收紧——尤其是在高流量和生态敏感区域——以及航运公司、涂料制造商和监管机构之间增加的合作。这将可能推动研发投资、商用化的广泛可用性以及向整合船体性能监测、无毒涂料和自适应维护策略的生命周期方法的转变。
数字监测与智能感知技术
数字监测和智能感知技术正在迅速转变海事和工业领域的生物附着预防策略。由于生物附着仍然是影响船舶效率、燃料消耗和运营成本的持续挑战，实时、数据驱动的策略的采纳在2025年获得越来越多的关注，预计在未来几年将加速。
一个显著的进展是物联网（IoT）传感器与机器学习算法的结合，用于实时检测和表征船体和海洋基础设施上的生物附着。公司如ABB已开发出先进的传感器网络，可以部署在船舶上，持续监测船体条件，提供预警和可操作的数据，以优化清洗时间表，减少不必要的干船坞访问。类似地，Kongsberg Maritime提供船体性能监测解决方案，利用智能传感器评估生物附着水平并预测性能降低，从而实现更具针对性的维护。
远程和自主检测系统也在获得关注。例如，霍尼韦尔提供一系列工业传感器和分析平台，能够监测水处理和工业冷却系统中的生物膜发展，提供精确的污垢风险评估和自动减轻建议。在离岸能源行业，萨博已部署配备高分辨率摄像头和环境传感器的水下机器人，以检查水下结构的早期生物附着迹象，减少对人工检查的依赖，提高安全性。
趋向集成和互操作性的趋势由DNV等组织的努力所体现，后者正与行业合作伙伴共同标准化数字监测协议，并确保不同系统和船队之间的数据兼容性。这一预期将推动更有效的基准测试和船队整体的生物附着风险管理。
展望未来，预计随着监管压力的加大和航运业寻求满足更严格的环保目标，这些技术的市场采纳将增长。包含环境感知、机器学习和远程诊断的自动数据分析平台，可能在2020年代末成为生物附着管理计划的标准组成部分。数字监测、智能传感器以及AI驱动的分析结合，不仅将改善生物附着控制，还将显著降低运营成本和温室气体排放，与海事减碳的整体目标保持一致。
关键行业合作与伙伴关系
随着法规的收紧和市场对可持续解决方案需求的增加，行业合作与伙伴关系已成为推动生物附着预防技术发展的关键。在2025年，海事部门见证了涂料制造商、海洋技术企业、造船厂和研究机构之间的联盟显著增加，以加速下一代防污系统的开发和部署。
一个显著的例子是亨佩尔与A.P.穆勒 – 麦斯克之间的持续合作，专注于在麦斯克全球舰队中应用和现场测试先进的硅基污垢释放涂料。这些联合试点始于2023年，预计到2025年将交付长期性能数据，从而影响产品开发和监管对话，因为国际海事组织（IMO）逐步走向更严格的生物附着指导方针。
与此同时，阿克佐诺贝尔海洋涂料已加强与瓦锡兰的合作，将预测性船体监测与先进涂料技术结合起来。他们在2024年底正式确定的合作计划，旨在使用实时生物附着分析优化船体维护时间表，以减少商业船舶的燃料消耗和排放。涉及集成数字监测和防污系统的首批试点项目预计于2025年初推出。
在无毒防污的利基领域，FREEDOMECO，一家无生物杀灭剂海洋涂料的先驱，已与DNV建立了战略研发合作伙伴关系，以验证其最新水凝胶解决方案的环境安全性和性能。该合作将专注于在多个全球航运路线进行的大规模现场试验，目标是获取推动商业采用的认证。
跨行业的生物附着管理创新倡议，由BIMCO协调，持续促进设备供应商、船东和港务当局之间的竞争前系统合作。2025年，该倡议将启动一项新工作流程，专门致力于协调水中清洗系统的标准，集结领先技术供应商如Hydrex和GAC集团，开发和试点安全有效的船体清洁协议。
展望未来，预计这些合作将推动新技术的商业化、简化监管路径并建立行业基准——确保该行业具备满足未来几年环境和运营需求的能力。
挑战：合规、成本与可扩展性
生物附着预防技术虽然对海事效率和环境保护至关重要，但在2025年及今后，面临着合规、成本和可扩展性方面的严峻挑战。监管压力继续加强，特别是国际海事组织（IMO）对生物附着指导方针的审查，正在考虑更严格的措施及扩大适用范围。船舶运营商越来越需要证明遵守国家和特定港口的生物附着管理规程，推动对认证解决方案和严格文件的需求。在2025年，澳大利亚和新西兰仍处于前沿，为到港船舶实施严格的生物附着管理要求，这促使航运公司投资于更频繁的船体检查和先进的防污系统（国际海事组织）。
成本仍然是新型生物附着预防技术广泛采用的一大障碍。先进的硅基污垢释放涂料，如亨佩尔和阿克佐诺贝尔的产品，提供比传统铜基涂料更好的性能和减少的环境影响，但其较高的初始成本可能会使船东却步，尤其是对于小型船队或老旧船舶。虽然通过降低燃料消耗和维护实现投资回报是可能的，但初期支出和应用停机时间带来了经济挑战。此外，水中清洗和船体检查服务的费用——合规所必需——因地区而异，并受到地方环保法规的影响，正如Dive Techno Services最近的运营指南所示。
新型防污解决方案的可扩展性是另一个关键障碍。发展前景广阔的新兴技术，如超声波防污系统和生物仿生涂料，正处于不同阶段的试点部署，但尚未因可扩展性问题实现广泛商业应用。例如，Ultraguard Antifouling报告称小型船舶的安装在持续增长，但对大型商业船队的改造却在技术和经济上充满挑战。此外，确保新技术与现有船体材料和操作模式兼容仍然是一项持续关注的议题，这通常需要根据船只具体定制和获得分类社的批准。
展望未来，涂料制造商、航运公司和监管机构之间的合作将推动更协调的合规机制，并可能通过标准化降低成本。然而，在全球监管协调和进一步创新以降低成本和简化改造之前，合规、成本和可扩展性所面临的挑战将继续影响未来几年生物附着预防的格局。
未来展望：新兴趋势与市场机会
展望2025年及以后，生物附着预防技术有望实现重大进展，受到监管压力、环境关注以及海事、水产养殖和工业部门追求运营效率的驱动。国际海事组织（IMO）的生物附着指南将继续影响新防污解决方案的采用，预计成员国将在未来几年进一步加强实施并考虑强制性要求（国际海事组织）。
技术创新正专注于无毒、可持续的生物杀灭涂料替代品。领先制造商如亨佩尔和国际涂料正在推出先进的硅基污垢释放涂料，这些涂料在延长使用期间的同时，最小化对环境的影响。预计这些涂料将在2025年获得更广泛的市场份额，提供自清洁功能，减少阻力和燃料消耗——这是在海事减碳目标日益严格的情况下的关键利益。
电化学和超声波防污系统也正获得关注，特别是在海箱和海水进水口等利基应用中。诸如Cathwell和Ultraguard Antifouling的公司正扩大这些设备的生产，这些设备利用电脉冲或高频声波避免生物附着。随着越来越多的船舶运营商寻求替代传统涂料以应对日益严格的化学排放法规，市场采纳可能加速。
数字监测和主动清洗技术是另一个新兴趋势。以ECOsubsea的解决方案为例，自动化的船体清洗机器人正在主要港口部署，以保持在计划干船坞之间的性能。实时生物附着传感器的集成，如由Blueye Robotics开发的，可以形成数据驱动的维护时间表，促进节省燃料和减少排放。
在水产养殖领域，防污策略正在转向非浸出网涂料和物理清洗机制。供应商如AKVA集团正在商业化温和的清洗机器人，以保护网的完整性并减少化学品使用，以响应重点市场如挪威和智利日益严格的环境法规。
总体而言，2025年及此后的生物附着预防技术前景将快速演变。随着监管框架收紧和可持续性迫切需要推动改变，预计行业利益相关者将在创新、环保解决方案上的投资加速，这些解决方案承诺带来运营和环境效益。
来源与参考
- 国际（阿克佐诺贝尔）
- 约顿
- Ultraguard Antifouling
- CleanSubSea
- 日本无线电公司
- 瓦锡兰
- Cathodic Marine Engineering
- 日本油漆海洋
- 超声波防污有限公司
- Pall Corporation
- 阿克佐诺贝尔
- 芬兰航运公司
- PPG
- 生态海洋
- 汉高
- DNV
- 国际海事组织
- Akkodis
- Kongsberg Maritime
- 霍尼韦尔
- 萨博
- A.P.穆勒 – 麦斯克
- BIMCO
- Hydrex
- GAC集团
- Cathwell
- Blueye Robotics
- AKVA集团
