航母心脏之船舶电力推进系统即将注入风帆电池

重磅消息：中船重工712研究所将注入风帆股份！

712研究所有何来头？

中国船舶重工集团公司第七一二研究所是我国唯一的舰船电力推进装置专业研究所，成立于一九六三年四月。

七一二所下设八个事业部和七个民品公司。专业范围涉及系统与控制、电机、开关电器、电力电子、多种化学电源、绝缘化工材料等，其中舰船电力推进、化学电源研制和试验能力处于世界先进水平。拥有“电机与电器”、“电力电子与电力传动”、“电工理论与新技术”、“船舶化学电源技术”四个专业硕士点和电气工程一级学科。

建所以来，七一二所先后取得了270多项科技成果，其中省部级重大科技成果160多项，国家重大科技成果奖20多项（含国家科学技术进步奖特等奖一项、一等奖四项、二等奖四项）。

七一二所把建成中国舰船电力推进和化学电源最强最大的供应商作为目标！

   最重要的是，国家重大技术装备网发布消息称，中船重工武汉712研究所在船舶综合电力推进系统的自主创新中取得了重大进展，研制了以变频器、推进电机、推进变压器、功率管理系统、操纵控制系统为核心的推进系统，实现了单轴推进功率20MW以下船舶电力推进系统的全部国产化。

1、全电推电让中国海军屌丝一夜变成高富帅

以上消息说明了中国海军完全有可能装备最先进的电推进动力。而且20MW的单轴功率技术水平，已经可以和目前英国海军的技术相比肩（45型驱逐舰和伊丽莎白女王号航母均采用单轴20MW功率电动机）。

在未来，全电推进是未来海国水面舰艇发展的主流。美国海军DDG－1000，伯克III型驱逐舰，英国海军的45型驱逐舰和伊丽莎白女王号航母，日本海上自卫队的25DD驱逐舰，都已经或计划采用全电推进系统。

众所周知，制约中国海军水面舰艇制造的一大阻碍就是动力系统，由于常年无法得到稳定可靠的燃气轮机，中国水面舰艇只能采用CODOG（柴油机、燃气轮机混合动力）因此，舰速较同吨位级要低很多。

船舶综合电力推进系统是现代舰船动力的前沿方向。英国正在建造的伊丽莎白女王号航母就采用了全电推进的方式，也是世界上首艘电推的航母。此外，英国的45型驱逐舰，美国建造中的DDG1000下一代驱逐舰也都采用了全电推进的方式。

下图为船舶电力推进系统

船舶综合电力推进系统是伴随现代电力电子技术的发展产生的一种新型船舶推进系统，它将船舶动力电站和辅机电站合二为一，从而达到有效利用能源、提高船舶机动性、降低船舶噪声的目的。

2013年5月，在中海油服4艘6000hp深水平台供应船综合电力推进系统招标中，武汉712所与ABB、GE等国外知名公司同时投标，最终凭借优势成功获得该项合同，成为该型船的国内首家集成商。另外，该所的电力推进系统也获得交通运输部海事局认可，在大型航标船项目中得到应用。

前不久，工业和信息化部装备工业司发布了《高技术船舶科研项目指南（2013年版）》。其中“3兆瓦级吊舱式电力推进系统开发及关键设备研制”被列为关键配套设备研究的第一项。电力吊舱的优势较传统的推进轴更为明显，对船舶机动性的提高至关重要。从目前的情况看，712研究所依托已有的技术成果，也将在这一领域取得进一步进展。

712所将全部注入风帆股份，也就意味首如此前沿的船舶电力推进系统即将注入风帆股份，这将给风帆股份带来怎样的想像力？

下面重点讲讲全电推系统优点

全电推进的好处主要有：

1、更经济节能。美海军估计，在航行时，运行费用可节约３６％～３８％。

2、运行灵活，能较容易地进行动态制动、倒车和适应海况变化，消除负载瞬态。

3、适合今后要在舰上采用的高脉冲功率武器，如电磁炮、高能激光武器等。此外在布置灵活性和改装升级方面都比传统推进方式更有利。

4、是电力推进系统具有良好的安全性。对于柴油机推进的船舶来说，一旦主机重要部件或舵机、轴系出现故障往往导致瘫船。而电力推进则使用多台原动机，个别机组故障不致丧失动力。电力推进系统多采用两套以上互为备用，同步电动机定子有两组相互独立的绕组，一组出了故障仍可减载运行。

5、电力推进系统节省空间。采用传统推进系统的船舶轴系长度往往占到船长的40％左右，采用电力推进系统的船舶省去了传动轴系、减速齿轮箱，改善了机舱布局结构，使动力装置安排更加合理，节省了大量空间。

6、电力推进系统噪音低。采用电力推进后，主要振动源——发动机安装在弹性底座上，以恒定转速运行，与轴系和船体也无直接联结，大大减少了振动和噪声，工作区整洁，提高了乘船的舒适程度。

7、采用电力推进系统有利于船舶控制环境污染，降低排放。对同一功率船舶而言，电力推进中的中速柴油机可以始终在最佳工作区工作，燃油燃烧质量好，燃烧产物中的氮氧化物含量少，减少了废气排放，使机舱内空气新鲜，环境质量得到改善。 

国外目前大型舰艇所使用的全电推进已实现单轴推进功率20MW， 发达国家新造船舶的30％已采用电力推进系统。船舶电力推进新技术的研发及应用，将大大减轻船舶污染和海洋环境污染，充分体现了“绿色航运”和“绿色船舶”的环保节能理念，这将是今后船舶动力领域的一个发展方向。 
    专家表示，船舶采用电力推进系统后，有利于进行计算机网络管理，有助于实现系统的自动控制，全面提升船舶信息化、智能化、自动化水准。因此，船舶电力推进系统应用范围不断扩大，将成为未来绿色船舶前进的动力。

全电推进系统应用

1、军舰 054A导弹护卫舰 054B导弹护卫舰 美国DDX

下图为美国新型舰船DDX

 2、航母 如英国航母伊莉莎白号

 3、民用船舶

在中国民用船舶领域，电力推进的应用呈现出多种形式。全电力推进船有胜利油田的“胜利232”号工程船，采用“交—直”电力推进，电机功率3000马力；江南船厂为国外设计建造的3200吨电力推进化学品运输船，采用的是10兆瓦级吊舱式推进器。

继今年7月中船重工712研究所宣布研制成功3兆瓦电力推进系统以后，中国船舶工业在电力推进技术上再次取得突破。据工业和信息化部装备工业司介绍，我国已经实现了单轴推进功率20MW以下船舶电力推进系统的全部国产化。这标志着我国中型水面舰艇全电力推进的的技术应用已经为时不远。

船舶推进电机应用于军用舰艇时，船舶综合电力推进系统还有其他的特殊优势。现代水面舰艇上电子设备不断增加，耗电功率不断加大，采用综合电力推进系统可以统筹使用舰上能源，保障舰上各种大型耗电设备的使用，并在必要情况下通过将推进动力转移的方法，为各种短时间高耗能设备，如高能激光器、电磁弹射器等设备提供能源支持。加上电力推进的噪声低、燃油消耗少，能够提高舰艇的隐蔽性并延长舰艇续航力。电力推进是各国海军集中力量研发的重要舰艇技术之一。

研究所此前研制成功的3千瓦综合电力推进系统中船重工武汉712研究所在船舶综合电力推进系统的自主创新中取得了重大进展，研制了以变频器、推进电机、推进变压器、功率管理系统、操纵控制系统为核心的推进系统，实现了单轴推进功率20MW以下船舶电力推进系统的全部国产化。研制的低压690V（2×1000kW）和3300V（2×3000kW）全国产化电力推进系统及设备已实现批量装船。目前，为扩大应用范围、提升产品技术水平、增强产品国际竞争力，712研究所正在开展低压690V、中压3300V电力推进系统及相关核心设备的系列化产品开发，单轴20MW船舶电力推进系统可用于我国下一代导弹护卫舰，054A型导弹护卫舰单轴推进功率20MW以下船舶电力推进系统的全部国产化对我国海军意义重大。它标志着我国已能自行为水面舰艇提供总功率40MW（54000马力）的双轴电力推进系统。这一功率足以驱动一艘4000吨以上的驱护舰达到30节的航速。

有消息称，我国正在研制的054B型导弹护卫舰即将采用电力推进系统。该舰就采用了712研究所研制的推进系统。

712研究所官网消息显示，该所已陆续完成了数艘电力推进船舶的系统集成工作，能够为采用电力推进系统的各型船舶及其他工业电气传动系统提供系统集成整体解决方案和相关关键设备，可以制造覆盖功率等级10兆瓦以下的各种电力推进系统。这样的电力推进系统已经具备了为054B护卫舰提供配套的能力。

2013-07-15 科技日报

   我国有了船舶电力推进强劲“心脏”——具有提升性能、优化船型、降低噪音等优势

科技日报讯（记者刘志伟通讯员方晓曾欣）

国内首套具有自主知识产权的船舶中压3兆瓦级电力推进系统及核心设备研制成功。其主要技术指标达到国际先进水平，标志着我国已经具备了船舶大容量中压电力推进系统的设计和制造能力，实现了“零的突破”，成为世界上少数几个掌握此项技术的国家之一，具有重要的战略意义。
    电力推进是船舶的新型推进动力方式。由中国船舶重工集团公司第七一二研究所研发的电力推进系统，与以柴油机和汽轮机直接推进的传统型船舶动力装置相比，具有提升性能、优化船型、降低噪音、节约维修保养费、增加船舱可利用空间、优越的灵活性等显著优势，能够为船舶提供更先进和更灵巧的“心脏”，并能按照客户的要求进行适当定制，在船舶和海洋工程领域具有重大的应用前景。
    据介绍，船用电力推进系统分为低压和中压两类，分别用于中小功率推进和中大型船舶的主推进。随着船舶推进系统功率需求的不断增大，由于低压设备的容量有限，中压系统日益成为电力推进的发展趋势。
    据悉，长期以来，我国建造的电力推进船舶核心设备一直依赖进口。 

美舰“全电推进”引领“海上革命”
             
            　　作为水面舰船的“心脏”，传统动力装置主要有蒸汽动力、柴油机动力、燃气轮机动力以及核动力等几种，它们基本上都属于机械推进装置。自上世纪80年代，电力推进技术的优势日益显现出来，成为各国海军的重点研究对象。1986年，美国在一项名叫“海上革命”计划中，将综合电力推进列为新一代舰船的推进方式。1994年，美国海军提出了“综合电力推进系统”概念，海军计划为DD21型驱逐舰配备全电推进系统。

             
            　　综合电力推进系统代表着船舶动力发展的方向，主要特点是将推进动力和电站动力合二为一。与早期意义上的电力推进不同，现代船舶的综合电力推进系统把推进用电和日常用电结合在一个电力系统内。即由共同的发电机组产生大功率电力，满足船舶的所有负荷需求——推进系统、日用负载、传感系统以及舰载武器等需要。该系统采用的是突出模块化、集成化和系统化的设计理念，旨在降低总成本，优化船舶的系统及设备构成，体现在以电力形式集中整艘舰船所需能源，对电力进行统一调配与管理。

             
            　　美国海军提出的综合电力系统主要由七个模块组成：发电、配电、电力控制、电力变换、平台负载、推进电机以及能量储存模块。

目前，美国设计建造的DDG-21驱逐舰和“福特”级航母已经配备了综合电力推进系统。英国皇家海军在使用电力推进方面也走在了世界的前列：英国的45型驱逐舰以及在建的“伊丽莎白女王”级航母都配备有综合电力推进系统。