Velettrica利用3D打印生產(chǎn)艦船配件，推動(dòng)可持續(xù)海上運(yùn)輸

導(dǎo)讀：在全球能源轉(zhuǎn)型與綠色航運(yùn)趨勢(shì)加速的背景下，增材制造正在為傳統(tǒng)海洋動(dòng)力系統(tǒng)提供新的解決方案。

2025年9月8日，南極熊獲悉，意大利初創(chuàng)公司 Velettrica通過(guò)3D打印與仿生設(shè)計(jì)的結(jié)合，開(kāi)發(fā)出了一款名為 SAIL-POD 25 的帆船電力推進(jìn)系統(tǒng)。該項(xiàng)目不僅展示了3D打印在復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，更為未來(lái)可持續(xù)海上運(yùn)輸提供了切實(shí)可行的范例。

綠色航行的夢(mèng)想與創(chuàng)業(yè)初衷

Velettrica 成立于2021年，靈感來(lái)自一次家庭航海之旅。創(chuàng)始人 Roberto Baffigo 希望能與家人共享一種與自然和諧共處的航行方式：在安靜的環(huán)境中感受海洋之美，同時(shí)避免噪音、排放和燃油污染。正是在這種愿景驅(qū)動(dòng)下，Velettrica開(kāi)始研發(fā)以電力為核心的推進(jìn)系統(tǒng)，并結(jié)合風(fēng)能等可再生能源，讓航行更加環(huán)保。

公司的使命非常明確：利用可再生能源驅(qū)動(dòng)船舶，減少海洋污染，并通過(guò)高效的推進(jìn)技術(shù)提升能源利用率。在這一過(guò)程中，仿生學(xué)成為重要的靈感來(lái)源。Velettrica的核心創(chuàng)新在于一款受鯨鯊鰭啟發(fā)的螺旋槳設(shè)計(jì)，該螺旋槳在不用時(shí)能像花朵一樣收攏，從而大幅減少水下阻力。

△RobertoBaffigo 和 Velettrica 團(tuán)隊(duì)使用SAIL-POD 25 發(fā)動(dòng)機(jī)

SAIL-POD 25：電力推進(jìn)與3D打印的結(jié)合

SAIL-POD 25 是一款專(zhuān)為帆船打造的電力推進(jìn)與充電系統(tǒng)，具有易安裝、零排放、免維護(hù)的特點(diǎn)。它不會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，使用者在航行中幾乎感受不到動(dòng)力系統(tǒng)的存在，從而真正實(shí)現(xiàn)“零沖擊”的海上體驗(yàn)。

在研發(fā)過(guò)程中，3D打印技術(shù)貫穿了關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

(1)   螺旋槳葉片 使用 Formlabs 的 Fuse 1 SLS 打印機(jī)與尼龍12粉末制造。這種材料具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度和耐環(huán)境性能，非常適合復(fù)雜水下部件。

(2)   螺旋槳轂原型 采用 SLA 打印，利用 Form 3L 與灰色樹(shù)脂，獲得了高細(xì)節(jié)和光滑表面的精密結(jié)構(gòu)，方便早期測(cè)試。

(3)   特殊機(jī)械部件 則使用 DMLS 技術(shù)，以 Inconel 和鋁材打印，確保其在極端工作條件下仍具備高強(qiáng)度和耐腐蝕性。

(4)   此外，還通過(guò)SLS打印HDT光聚合物，用于制造部分模具和測(cè)試件。

△螺旋槳的一部分是使用樹(shù)脂 3D 打印制成的。

這些組合應(yīng)用展示了3D打印的靈活性：既能直接生產(chǎn)功能部件，也能快速制作模具與測(cè)試原型，保證研發(fā)周期顯著縮短。

為什么選擇3D打??？

對(duì)于Velettrica而言，3D打印不僅是研發(fā)過(guò)程中的工具，更是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的唯一可行方案。許多獨(dú)特結(jié)構(gòu)如果采用傳統(tǒng)制造方式，要么成本高昂，要么根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而借助增材制造，Velettrica能夠在不到24小時(shí)內(nèi)完成原型迭代，研發(fā)成本較機(jī)械加工方式降低高達(dá)90%。

此外，3D打印賦予了材料選擇的多樣性。例如熱塑性塑料在耐火、耐腐蝕、環(huán)保性能上具有天然優(yōu)勢(shì)，非常適合應(yīng)用于海洋設(shè)備。更重要的是，按需制造的模式能夠降低庫(kù)存與過(guò)度生產(chǎn)帶來(lái)的浪費(fèi)，使整個(gè)制造過(guò)程更加可持續(xù)。

3D打印在航運(yùn)業(yè)的價(jià)值

航運(yùn)業(yè)的特殊性在于高度的定制化需求。從船體到推進(jìn)系統(tǒng)，不同船型和使用環(huán)境決定了零件的差異化。3D打印能夠靈活滿(mǎn)足這種定制需求，同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中減少材料浪費(fèi)和能源消耗。

在環(huán)保方面，使用聚合物材料打印的螺旋槳還能減少污垢和化學(xué)物質(zhì)的擴(kuò)散，延長(zhǎng)部件壽命并提升推進(jìn)效率。這種優(yōu)勢(shì)不僅能幫助船舶降低維護(hù)成本，還能進(jìn)一步減少能源消耗。可以說(shuō)，增材制造正成為航運(yùn)業(yè)向綠色、低碳轉(zhuǎn)型的重要支撐技術(shù)。

行業(yè)觀察與未來(lái)展望

從Velettrica的實(shí)踐中可以看到，3D打印已不再局限于原型制作，而是真正進(jìn)入了功能性部件制造的階段。其所帶來(lái)的低成本、快速迭代和復(fù)雜結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能力，正在為船舶制造業(yè)帶來(lái)深刻變革。

未來(lái)，隨著材料科學(xué)與打印工藝的不斷進(jìn)步，更多耐海水腐蝕的復(fù)合材料和金屬材料將被應(yīng)用于航運(yùn)設(shè)備，進(jìn)一步拓展3D打印的應(yīng)用范圍。同時(shí)，結(jié)合智能設(shè)計(jì)與仿生學(xué)理念，海洋動(dòng)力系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)更高效、更環(huán)保的突破。

Velettrica團(tuán)隊(duì)表示，他們的愿景不僅局限于海上運(yùn)輸，還希望將類(lèi)似的可持續(xù)推進(jìn)理念擴(kuò)展至空中和其他交通領(lǐng)域。借助3D打印技術(shù)，人類(lèi)或許能真正實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)隨地制造”的夢(mèng)想，并以更可持續(xù)的方式探索自然。

總結(jié)

Velettrica 的案例再次印證了3D打印在綠色交通中的潛力。從設(shè)計(jì)到制造，從原型到應(yīng)用，增材制造不僅幫助初創(chuàng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜創(chuàng)新，更推動(dòng)了整個(gè)航運(yùn)行業(yè)向可持續(xù)方向轉(zhuǎn)型。對(duì)于全球范圍內(nèi)致力于綠色轉(zhuǎn)型的企業(yè)與研究者來(lái)說(shuō)，Velettrica的探索無(wú)疑具有借鑒意義。