船舰电力推进系统行业发展特点及期主要应用船型分析

由于电力推进技术具备明显优势，广泛适用于各类军船，也适用于各种大型客轮（豪华邮轮、渡轮）、特殊货轮（特别是LNG 船、化学品船等）、海洋工程船（破冰船、铺缆船、挖泥船、测量船等）、海洋石油、天然气开采装备以及油气运输船等。对于民船和军船而言，电力推进技术的共同优越性有十点：一是增加有效载荷；二是降低振动；三是提高灵活性；四是增强可靠性；五是提高机动性；六是减少维护保养量；七是节省燃油；八是提高自动化程度；九是延长设备寿命；十是技术升级。

电力推进技术的主要优势

资料来源：CNKI

由于经济性较低、全功率运营效率较低的劣势，目前电力推进没有在三大主流民用商船上广泛应用。一是初始投资成本较高，经济性较差；二是对于一直运行在全额定航速上的船舶而言，例如货船和邮轮，其整体能量效率较低。将机械能转换成电能及再将电能转换成机械能的过程中存在能量损耗，因此，电力推进系统在全功率运行时的效率比机械推进系统要低。民用商船全功率运行时间占比较大，因此目前的技术不太适用于民用商船，而海军舰船只有一小部分工作时间是全功率运行，通常大约有80%的工作时间是用于半速航行，大概消耗1/8 的额定推进功率甚至更少，而在非全功率运行时，电力推进效率要高于机械推进，因此军舰应用电力推进技术较多。因此，对以恒定航速做长途运输的商业船舶而言，目前电力推进没有多少优越性，但是随着科技和市场动态的发展，电力推进也有逐渐向民用商船普及的趋势。

对于海军舰船而言，电力推进还具有增加隐身性、提高生存能力、增加武器功率、提高对电磁设备的适配性的优点。

电力推进技术对于海军舰船的优越性

资料来源：CNKI

与机械推进方式相比，综合电力推进方式更适合电磁弹射。因为电磁弹射耗电量巨大，对电力储备、瞬间高功率电能释放要求较高。据测算，电磁弹射一架30 多吨重的舰载机，大约需要输出3000-4000KW的功率，采用机械推进方式很难满足电力需求。采用综合电力推进系统可以增加电站容量，而且能量转化效率很高，为常规动力航母使用电磁弹射提供了条件，因此综合电力推进方式更适合电磁弹射。

船舶电力推进能够支持高能武器的上舰。综合电力推进可以让大量功率为非推进负载所用，而目前机械推进80%左右的功率需要推进舰船航行，发电功率达不到高能武器上舰的需求。高功率微波武器、电磁炮、自由电子激光武器所需功率将更高，短时间内需要大量电能供应的装备，对电能分配要求很高，而全电动力推进系统就是为它们量身定制的，而像无轴系泵喷推进和磁流体推进等未来潜艇发展的高新技术也都离不开全电动力推进。