舰船综合电力系统是船舶动力发展的必然趋势，由点到面应用未来市场可期

舰船综合电力系统（IntegratedPowerSystem，IPS），是将发供电与推进用电、舰载设备用电集成在一个统一的系统内，实现各类用电的统一调度和集中控制。设备用电集成在一个统一的系统内，实现各类用电的统一调度和集中控制。IPS由发电模块、电能调度及智能管理模块、区域配电模块、电力推进模块、高能武器电力变换模块和环形供电网络等若干个模块组成。

根据海军工程大学马伟明院士观点，IPS是船舶动力发展的必然趋势。这是因为：

1）采用舰船IPS技术是使用舰载高能武器系统的必由之路。激光武器、电磁炮、电热化学炮等新概念高能武器应用于舰船是舰载武器装备发展的必然趋势，此类高能武器系统的使用需要特殊的大功率电能支持。在今天和可预见的将来“支持舰载系统的电力需求将持续呈几何级数增长”。如何合理地控制能量的配置使用，既保证推进时的充足动力，又能提供战斗状态下的高能电力，科学地分配、控制动力系统中推进、武器装备和其他设备电力，成为制约高能武器能否在舰载条件下使用的一个瓶颈技术问题。传统的动力平台无法从根本上解决这些问题，而IPS方案由于其系统特有的技术优势，成为解决上述问题最为行之有效的技术途径，这也是世界各海军强国争先发展IPS技术的深层背景。

2）采用IPS技术能简化舰船动力系统结构，降低舰船噪声能级，提高舰船的生命力和综合作战能力。采用集成化发电技术、环形电网和区域配电方式，减少了舰船特种装置所需发电机组、变流机组的种类和数量，这有利于简化舰船动力系统的结构和布置，显著提高战斗破损情况时系统的生命力，同时也增强了舰船在高威胁环境下的生存能力和作战效能，弱化了舰船的噪声特性，使舰船可以采用更加灵活机动的方式，从而对舰船作战方式产生积极的影响。

3）舰船IPS技术有利于舰船总体设计的优化。传统的动力系统设计方法在发供电、电力推进和舰载设备用电各系统之间是相互割裂的，不利于总体设计的优化。而IPS的设计是将系统各部分联系起来，统一研究，既着重某个部分的关键技术的研究，又强调系统之间的兼容性，为舰船设计提供总体优化的基础。

舰船综合电力推进系统示意图

资料来源：公开资料

舰船综合电力推进系统的优势

资料来源：公开资料

——在军船领域，IPS应用于水面水下舰艇是大势所趋。美国于2007年成立电力舰船办公室，作为协调发展舰队电力和推进技术的专门机构，并于当年发布“下一代综合电力系统的技术路线图”，可以看出全电推进是美国海军舰艇发展的重要方向。

美国最新一代的多用途对地打击宙斯盾舰—朱姆沃尔特级驱逐舰，采用的便是综合电力系统。不仅能够满足电力推进所需的高航速、隐蔽性、布置性好等要求，还可以更好地支持大功率相控阵雷达，也能够产生能量足够供给未来海军开发的激光武器。

我国处于全电推进由水下装备向水面装备应用拓展的阶段，，未来更多舰艇采用IPS是大势所趋。根据海军工程大学马伟明院士观点，我国在常规潜艇上采用由中高速柴油机拖动的12相交流整流型充电发电给直流推进电动机供电，已实现了电力推进；在核潜艇上采用交直流电力集成双绕组发电机供电系统进行混合电力推进。

——在民船领域，要求良好操纵性、转矩特性和响应特性的特殊用途舰船广泛采用全电力推进。Clarksons表示2004~2014年10年间安装电力推进系统的船舶数量以每年12%的速度增长。该增速比全球船队数量的增长速度快3倍。随着船舶污染物排放标准的提升，预计未来安装全电动力的民船数量增速仍会提高。

破冰船：螺旋桨必须长期工作，当冰块阻挡螺旋桨时，原动机应被限制输出转矩，只有电力推进才易实现。

挖泥船：灵活变换主电路的电力可随时将主机的功率在泥泵和主推进器之间转换。

布缆船：布缆作业时需长期稳定低速航行，为保持船舶在设定航线航行，布缆船都设有大功率的艏艉侧向推进器，将主机部分功率转移到侧向推进器，自由航行时不需侧向推进，可将主机功率全部转移到主推进器上。

南极考察船：必须具有破冰船的冰区航行能力，变螺距螺旋桨的结构强度较定距桨差，容易受到冰块阻击而损坏，所以世界各国所建造的这种船舶有70％以上采用电力推进。

民用船舶综合动力市场规模预计

资料来源：中国动力