在中国北方最大的综合性港口天津港，来自美洲、欧洲、东南亚的货物在此集结转运，服务国内国际双循环。夏德崧摄（中经视觉）
面朝渤海，心向远洋。
2019年1月17日，习近平总书记在天津港考察时强调，“经济要发展，国家要强大，交通特别是海运首先要强起来。要志在万里，努力打造世界一流的智慧港口、绿色港口，更好服务京津冀协同发展和共建‘一带一路’”。
这是总书记对天津港的嘱托，也是对中国港口行业的期望。
经过70多年的发展，我国已成为名副其实的港口和航运大国，但港口和航运业大而不强，智能化和低碳化等方面仍存在短板。当前，整个行业正面临疫情影响下如何应对航运需求减缓、全球贸易重心转移背景下如何调整港口运输服务内容等问题。谁能率先补齐发展短板、找到突破路径，谁就能在建设海洋强国中掌握先机。
当我们步入九河下梢的天津港时，天津港（集团）有限公司刚交出最新成绩单：今年前5个月，集装箱吞吐量完成847万标准箱，同比增长2.2%，创历史新高。2021年，天津港年集装箱吞吐量跃上2000万标准箱新台阶。
近年来，随着全球首个技术自主可控的“智慧零碳”码头、全球首个港口自动驾驶示范区、无人驾驶集装箱卡车等硬核成果不断涌现，天津港用一系列创新的“中国方案”令同行瞩目，改变着中国港口业“低技术、高能耗、脏乱差”的传统印象，也让这个百年老码头焕发出新的生机活力。
创新：码头变得更“聪明”
6月7日，在天津港太平洋国际集装箱码头，中远海运“双子座”集装箱轮缓缓靠泊东4泊位。一排电动集装箱卡车，按照电脑指令在自动化轨道桥下精准对位，通过北斗导航系统“带路”，按最优线路停靠。远程控制自动化岸桥从集卡上抓取集装箱，稳稳落在货轮上，整个过程一气呵成，鲜见工作人员身影。
3年前，就是站在这个码头，习近平总书记详细了解港口作业和自动化设备运行情况。
总书记如此关心自动化作业，不仅因为它关乎码头的生产效率和港口效益，更因为它与航线运营的成败息息相关。
“像这样的20万吨级左右的集装箱远洋货船，作业效率可达每小时170箱，总吞吐量超过5000箱。这条北欧至天津航线共停靠10个港口，天津港作业效率排名第一。如果作业效率不高，班期就会延误、航线可能中断甚至取消。”天津港太平洋国际集装箱码头公司操作部副经理于成说。
3年来，天津港集团各条航线效率均稳步提升，疫情期间也未中断运营，体现出天津港人对港口业自主创新的执着。
港口强不强，关键看集装箱吞吐量。50年前，我国港口业还没有一个专用集装箱码头。到20世纪90年代，许多港口仍是以煤炭、矿石、原油等散杂货为主的粗放式发展模式。
2001年，我国加入世贸组织后，国内集装箱吞吐量连上台阶，港口作业量大大增加，客观上需要更高效的技术、更强的设备和更智慧的码头信息系统。行业先行者们认识到，港口的发展趋势是码头大型化、联盟化、自动化，必须加快技术创新，避免被“卡脖子”。
更大的压力来自人力供需矛盾。以码头岸桥司机为例，每台桥吊的操控仅靠一个司机很难完成，至少要2个人轮流操作。由于工作强度大，这一工种的职业寿命较短，而培养一名成熟司机至少需要3年。这带来更大的“机器替人”需求。
对传统码头进行技术升级改造，实现全流程无人自动化作业，是港口业的世界性难题。
天津港有两条路：要么向欧美供应“抄作业”，好处是上手快，但成本高昂，一旦海外制造商断货，后果不堪设想；要么穿越“无人区”，打造技术完全自主可控的码头自动化升级方案。
在天津港集团党委书记、董事长褚斌看来，“只要有海岸线就能建港口，只要肯砸钱就能买来大型港口”的时代已经过去了。他认为，“港口业虽然能依靠一定区位优势过活，但归根到底还得靠自主创新”。
2019年初，天津港集团大规模研发场地自动化、平面运输自动化、岸桥自动化、解锁自动化等一揽子智慧系统，推动“死脑筋”的传统码头“变聪明”。
天津港北疆港区C段智能化集装箱码头。夏德崧摄（中经视觉）
“变聪明”的第一步是码头技术工艺布局的突破，这不只是版本迭代那么简单。
目前国内已建成的自动化集装箱码头主要技术工艺源自国外，其特征是：码头的轨道布置方向与海岸线呈垂直布局；外部集装箱卡车、内部的水平运输设备等都不进入堆场，在场地的两端进行装卸作业，场地里面只有自动化的龙门吊作业。
天津港研发的集装箱码头是全新的2.0版本：从码头的工艺布局看，完全与人工集装箱码头接近，码头堆场的布置形式与海岸线平行；外部集装箱卡车、内部水平运输设备均采用水平运输方式。这种工艺简称为“堆场平行岸线布置+边装卸”布置模式。
自动化码头2.0版本的工艺好在哪？天津港第二集装箱码头公司党总支书记、总经理杨荣介绍，每次从船上卸一个集装箱运离码头，传统自动化码头平均需要吊装6次：把集装箱吊装到岸桥平台解锁，再从平台吊装到自动导引小车上，小车运输到堆场端头，再由轨道桥在堆场多次吊装接力。而自动化码头2.0可由岸桥直接将集装箱吊到智能水平运输机器人上，机器人与外部集装箱卡车均可直接开进堆场，场桥只需2次吊装即可完成相关作业，一共仅需3个吊装动作。
从“6到3”的进步，让智慧码头保证效率的同时，并节能25%。
站在6层楼高的天津港集装箱公司自动化操控中心，公司党委副书记王建指着远处一排蓝色岸桥说：“1980年公司刚成立时，天津港的集装箱年吞吐量仅1.6万箱，相当于现在自动化码头一天的吞吐量。自动化升级后，码头整体作业效率提升近20%，单箱能耗下降20%，减少人工60%以上，综合运营成本下降10%。”
“变聪明”的港口大大降低了场、岸桥司机的作业难度。天津港第二集装箱码头有限公司操作部最近新组建了业内罕见的彩虹司机班组，11名操控司机均是女性，平均年龄34岁。
“过去，不论刮风下雨，男司机都要穿着笨重的工作服，爬到40多米高的场桥驾驶室24小时作业。如今，经过自动化改造的场桥实现远程智能操控，女司机可以像白领一样坐在办公区，在电脑上操作，生产效率大幅提升。”彩虹司机班成员冯旭说。
全新的码头，需要综合运用5G、云计算、物联网等现代信息技术，构建智能调度、智能操作、智慧交通等在内的集成系统。怎么办？天津港又在北疆港区C段启动了“智慧零碳”码头建设。2020年开始，天津港牵手华为共同开发C段智能化集装箱码头的水平运输系统，又与中国工程院院士团队合作，利用北斗导航开发自动化码头的新一代智能水平运输机器人（ART）。
“那时新公司的办公楼尚未建成，联合攻关团队的年轻人，经常通宵在临时搭建的集装箱房子里做论证和测试，累了大家就席地而睡。”杨荣说。
经过21个月的努力，攻关团队相继攻克了13项世界性的技术难题，形成76项发明创新。2021年10月，北疆港区C段正式投产运营。今年前5个月，C段智能化集装箱码头每个月吞吐量的增幅都在20%以上。
这个智慧码头厉害在哪？它是全球首个实现车路协同超L4级无人驾驶在港口规模化商用落地的码头，拥有全球首创自主研发的“智能水平运输系统”、全球首创“单小车岸桥+地面解锁站+水平堆场”的自动化码头工艺，而且这些应用的核心关键技术全部拥有自主知识产权。从造价看，传统自动化桥吊每台重约2500吨，北疆港区C段的桥吊只有约1400吨，再不需要像传统自动化码头那样埋磁钉导航，码头的整体造价成本大幅降低。
在天津港，“创新”成为各个子公司共同的关注点：
天津港远航国际矿石码头有限公司，全力攻关散货码头智能化改造新技术，一期项目计划今年9月底改造完成，作业线平均效率有望提升10%以上；
天津港太平洋国际集装箱码头，自动驾驶示范区二期启动运行，目前6台自动化岸桥、8台自动化场桥改造完成，建起了数字化的集中控制中心。
转型：港区变得更绿色
沿着天津港北支航道一路前行，数不清的彩色岸桥、闪亮的光伏发电板和雪白的“大风车”在碧海蓝天映衬下格外美丽。
寻常码头难见的风力发电叶片为何在这里出现？这要从港口业能耗的特性说起。
拥有大型机械设备、接纳众多货轮和车辆往来穿行的港口，是环保和能耗的焦点区域。2021年初，天津港集团开始“两条腿”走路，从陆地和海岸两侧落实“双碳”目标，一边强调对新建码头、岸电设备、空调设备的碳排放要求，一边对存量码头和港区的环保改造升级进行“一盘棋”考虑。
2021年底，随着2台风机叶片缓缓启动，全球首个“零碳码头”——天津港北疆C段码头的智慧绿色能源系统开始并网发电，通过风电、光伏发出的绿色能源，源源不断地供给着办公和码头生产。
目前，天津港第二集装箱码头公司实现100%使用绿色电能、“绿电”100%自产自足，码头能耗较传统自动化集装箱码头下降17%，实现在能源生产和消耗两侧的二氧化碳零排放。
比起作为“增量”的绿色码头，让存量码头和港区“变绿”更可贵。
天津港是“北煤南运”的重要港口，南疆港区主要有煤码头和矿石码头公司。车行驶在天津港南疆港区，路面干净平整，两侧绿草如茵，见不到散货码头常有的大货车、矿渣和粉尘。
“过去，这里是白汽车开进来，黑汽车开出去，员工上班从不敢穿浅色衣服。”天津港远航矿石码头公司技术部经理张有旺说。
带来这些粉尘的“元凶”是汽运煤。一辆辆运载煤和矿石的重型卡车穿梭于港区和内陆之间，给沿途各地带来粉尘污染，引发的交通拥堵和安全问题更是令人揪心。
改变的难点在于汽运煤带来的收益毕竟不少：散货码头靠汽运煤可以轻松做大规模，迅速提升企业效益。砍掉汽运煤、增加环保投入，不但要舍掉短期利益，还要“倒贴钱”，这么做值得吗？
“我们不能因为汽运煤的利益牺牲整个港区的绿色发展大局，天津港要担起京津冀‘蓝天保卫战’的环保责任。”褚斌说。
2017年开始，天津港下决心关停汽运煤。煤码头公司先投入1亿多元完成翻车机地坑喷淋系统、沿线皮带配重区域封闭、完善传送带喷淋设施等环保改造，后又追加投资9000余万元建成防风网工程，让装卸过程中产生的烟尘无处逃逸。
天津港煤码头公司副总经理关坤说，2017年4月，公司率先在全国港口中全面叫停汽车运煤，推进大宗散货由公路运输转为铁路运输，由散货运输转为集装箱运输。
关坤算过账：通过“公转铁”“散改集”运输方式转型，天津港每年减少柴油车运输200万次以上，调整运输结构之后的物流成本也有明显下降。
记者在天津港远航矿石码头的S26泊位看到，岸边的桥式抓斗卸船机正用巨型抓手快速将货船上的矿石卸到皮带机上，长长的皮带将矿石送到堆场。在堆场经过海关部门检验后，矿石就可以运出港区了。
过去，卡车运输矿石，粉尘污染较大。如今，通过连运设备，把矿石卸载到火车车厢里就像水车抽水一样方便。站在30多米高的装车楼下仰视，堆取料机先将矿石“卷”到皮带设备上，再由皮带设备一路封闭传输到装车楼，矿石从装车楼投放到火车车厢里运走，整个过程实现了“运矿不见矿”，全封闭式的装卸方式避免了粉尘扩散。
天津港远航矿石码头公司副总经理王志鹏说：“矿石码头还设置了固定雾炮塔，需要时可进行全覆盖式的洒水抑尘。目前，公司共购置移动式射雾车、洒水车、吸扫车、清扫机械等30余台，负责全天候全区域洒水抑尘和清扫保洁。”
为保证这些新购置的环保设备精准运转，天津港还在全港安装国内港口首个生态环境大气智能监测平台，建设174个监测点，实现24小时全程动态预警监控。
彻底砍掉汽运煤之后，在天津港每年超亿吨的进口矿石中，铁矿石铁路运输比例达65%，位于全国港口前列。截至2022年，天津港煤码头公司、远航矿石码头公司均获得绿色港口四星级评价，南疆港区的路面更整洁、草木更茂密，附近居民的笑脸