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2016年中國艦船綜合電力系統發展歷程及市場規模分析
2016/12/16 10:25:20 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:1、艦船綜合電力系統大勢所趨電力推進為艦船動力平臺推進方式的一種,是指將蒸汽輪機、柴油機等原動機連接發電機、將機械能轉變為電能后由電動機帶動螺旋槳推動艦船前進的推進方式。隨著艦船對作戰能力、操控性、隱蔽性等要求進一步提高,西方海軍強國于1、艦船綜合電力系統大勢所趨
電力推進為艦船動力平臺推進方式的一種,是指將蒸汽輪機、柴油機等原動機連接發電機、將機械能轉變為電能后由電動機帶動螺旋槳推動艦船前進的推進方式。隨著艦船對作戰能力、操控性、隱蔽性等要求進一步提高,西方海軍強國于 20 世紀 90 年代在艦船電力推進基礎上,采用“綜合電站”同時為推進負載、日用負載和高能武器供電,更加有效地管理和使用電能, 艦船電力推進系統升級為“ 艦船綜合電力系統”。
艦船推進系統發展歷程及驅動因素
資料來源:公開資料整理
艦船綜合電力系統是指通過電力網絡將發電、日常用電、推進供電、高能武器發射供電、大功率探測供電綜合為一體的電力系統,其由發電、供配電網絡及保護、變配電、推進、儲能及能量管理等五大模塊組成。 綜合電力系統 應用 可顯著提高艦船隱身性、機動性、操控性和續航力,并為艦載高能武器應用提供足夠電力。
艦船綜合電力系統示意圖
資料來源:公開資料整理
艦船綜合電力系統價值
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美、英、法等海軍強國在艦船綜合電力系統研制應用領域處于領先地位。美國于 1986年率先提出“海上革命”計劃,積極發展艦船綜合電力系統,新一代驅逐艦 DDG-1000(2016 年 10 月交付)及核動力航母 CVN-78(即將交付)均采用綜合電力系統。英國海軍于 1994 年開始艦船綜合電力系統應用研究,陸續在輔助油輪(2002 年服役)、船塢登陸艦(2003 年服役)、45 型驅逐艦(2008 年交付)等船艦平臺實現綜合電力系統工程應用。法國于 2000 年開始與英國合作研發水面艦船電力推進技術,在“西北風”號兩棲攻擊艦(2006 年服役)實現綜合電力系統工程應用,并計劃在新一代護衛艦及中型航母 PA2 上也采用綜合電力系統。
認為艦船綜合電力系統已成為艦船動力平臺發展大趨勢,隨著技術瓶頸逐步突破,我國未來有望在航母、驅逐艦、護衛艦等主戰艦船上得到逐步應用。
CVN-78 航母計劃采用綜合電力系統
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DDG-1000 驅逐艦已采用綜合電力系統
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2、國內軍用市場規模百億量級
未來十年我國有望部署 3 個航母編隊。2015 年《中國的軍事戰略》明確海軍發展戰略“按照近海防御、遠海護衛戰略要求,逐步實現近海防御型向近海防御與遠海護衛型結合轉變”,參考美軍發展經驗,航母編隊建設預計將是我國海軍裝備建設重點。基于近海防御與遠海防衛戰略要求,我國三個海上戰備中心均需部署航母,因此預計未來十年我國至少需部署 3 個航母編隊才能滿足基本需求。
美國航母編隊構成
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以建設 3 個編隊核算,未來十年航母編隊研制及維修保障費用將達到 243 億美元。參考美軍航母編隊構成與費用進行估算,每個編隊艦艇研制費用約 71 億美元,3 個編隊合計費用 213 億美元;每個編隊艦艇每年維修保障費用約 2 億美元,3 個航母編隊分別按 2018、2021、2024 年三個節點形成戰斗力進行初步估算,3 個編隊未來十年維修保障費用合計 30 億美元,未來十年航母編隊研制及維修保障費用合計約 243億美元。
中美兩國航母編隊標準配置及研制費用預估
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我國新建艦艇維修保障費用預估(單位:億美元)
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艦艇綜合電力系統市場規模超百億。2015 年美國外交官亞太時事雜志對機械推進艦艇各項成本估算表明,推進/動力系統占艦艇總費用比重為 9%;考慮到艦艇綜合電力系統的應用帶來動力系統使用功率的大幅增加,預計綜合電力系統占艦艇總費用比重有望達到 10%-15%,以 12.5%計,未來十年國內艦艇綜合電力系統市場規模約 30.4 億美元折合人民幣超過 200 億元。
某型機械推進水面艦艇費用構成
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3 、全球民用市場規模千億量級
民船領域應用廣泛。出于運貨效率、可靠性和經濟性考慮,電力推進系統在集裝箱船及油船領域應用逐步增多;因其在動力定位、電能管理和分配上獨具優勢,電力推進系統在海工支持船、起重船、鋪管船等海工船領域應用廣泛;由于電力負荷大,挖泥船、建造支持船等工作船也逐步配備電力推進系統;因其低噪聲及節能環保,豪華游輪已廣泛采用電力推進系統。
瑪麗皇后二號豪華游輪采用電力推進系統
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民船應用領域增長迅速。全球全電推進船舶總數量由1995 年269 艘增長至2013年 1750 艘,當年交付數量則由 1995 年11 艘增加至 2013年 199 艘。2004-2014 年間,安裝電力推進系統船舶數量每年增長 12%,較全球船隊數量增速快 3 倍。
全球全電推進船舶數量呈指數增長
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市場規模千億量級,我國逐步趕上發達國家步伐。研究結果表明全球船用電力推進系統市場規模將由2013 年 26 億美元增加至 2024年 73 億美元,且民用市場占比會逐步增加。僅以 2013 年民用市場占比 30%計,未來十年全球船用電力推進系統民用市場規模有望超過 150 億美元折合人民幣超過千億。從相關公開報道知,伴隨著相關領域研發投入持續加大,我國船用電力推進系統供應商技術水平逐步接近 ABB、西門子、通用、羅-羅等國際著名供應商。
2013 年全球船用電力推進系統應用組成
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近年來國內船用電力推進領域重要事件一覽
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