1、艦船綜合電力系統(tǒng)大勢所趨

　　電力推進(jìn)為艦船動力平臺推進(jìn)方式的一種，是指將蒸汽輪機、柴油機等原動機連接發(fā)電機、將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎笥呻妱訖C帶動螺旋槳推動艦船前進(jìn)的推進(jìn)方式。隨著艦船對作戰(zhàn)能力、操控性、隱蔽性等要求進(jìn)一步提高，西方海軍強國于 20 世紀(jì) 90 年代在艦船電力推進(jìn)基礎(chǔ)上，采用“綜合電站”同時為推進(jìn)負(fù)載、日用負(fù)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(jìn)系統(tǒng)升級為“ 艦船綜合電力系統(tǒng)”。

艦船推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)展歷程及驅(qū)動因素

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　　艦船綜合電力系統(tǒng)是指通過電力網(wǎng)絡(luò)將發(fā)電、日常用電、推進(jìn)供電、高能武器發(fā)射供電、大功率探測供電綜合為一體的電力系統(tǒng)，其由發(fā)電、供配電網(wǎng)絡(luò)及保護(hù)、變配電、推進(jìn)、儲能及能量管理等五大模塊組成。 綜合電力系統(tǒng) 應(yīng)用 可顯著提高艦船隱身性、機動性、操控性和續(xù)航力，并為艦載高能武器應(yīng)用提供足夠電力。

艦船綜合電力系統(tǒng)示意圖

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艦船綜合電力系統(tǒng)價值

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　　美、英、法等海軍強國在艦船綜合電力系統(tǒng)研制應(yīng)用領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。美國于 1986年率先提出“海上革命”計劃，積極發(fā)展艦船綜合電力系統(tǒng)，新一代驅(qū)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(tǒng)。英國海軍于 1994 年開始艦船綜合電力系統(tǒng)應(yīng)用研究，陸續(xù)在輔助油輪（2002 年服役）、船塢登陸艦（2003 年服役）、45 型驅(qū)逐艦（2008 年交付）等船艦平臺實現(xiàn)綜合電力系統(tǒng)工程應(yīng)用。法國于 2000 年開始與英國合作研發(fā)水面艦船電力推進(jìn)技術(shù)，在“西北風(fēng)”號兩棲攻擊艦（2006 年服役）實現(xiàn)綜合電力系統(tǒng)工程應(yīng)用，并計劃在新一代護(hù)衛(wèi)艦及中型航母 PA2 上也采用綜合電力系統(tǒng)。

　　認(rèn)為艦船綜合電力系統(tǒng)已成為艦船動力平臺發(fā)展大趨勢，隨著技術(shù)瓶頸逐步突破，我國未來有望在航母、驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦等主戰(zhàn)艦船上得到逐步應(yīng)用。

CVN-78 航母計劃采用綜合電力系統(tǒng)

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DDG-1000 驅(qū)逐艦已采用綜合電力系統(tǒng)

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　　2、國內(nèi)軍用市場規(guī)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(zhàn)略》明確海軍發(fā)展戰(zhàn)略“按照近海防御、遠(yuǎn)海護(hù)衛(wèi)戰(zhàn)略要求，逐步實現(xiàn)近海防御型向近海防御與遠(yuǎn)海護(hù)衛(wèi)型結(jié)合轉(zhuǎn)變”，參考美軍發(fā)展經(jīng)驗，航母編隊建設(shè)預(yù)計將是我國海軍裝備建設(shè)重點。基于近海防御與遠(yuǎn)海防衛(wèi)戰(zhàn)略要求，我國三個海上戰(zhàn)備中心均需部署航母，因此預(yù)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(gòu)成

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　　以建設(shè) 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(dá)到 243 億美元。參考美軍航母編隊構(gòu)成與費用進(jìn)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(jié)點形成戰(zhàn)斗力進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)配置及研制費用預(yù)估

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我國新建艦艇維修保障費用預(yù)估（單位：億美元）

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　　艦艇綜合電力系統(tǒng)市場規(guī)模超百億。2015 年美國外交官亞太時事雜志對機械推進(jìn)艦艇各項成本估算表明，推進(jìn)/動力系統(tǒng)占艦艇總費用比重為 9%；考慮到艦艇綜合電力系統(tǒng)的應(yīng)用帶來動力系統(tǒng)使用功率的大幅增加，預(yù)計綜合電力系統(tǒng)占艦艇總費用比重有望達(dá)到 10%-15%，以 12.5%計，未來十年國內(nèi)艦艇綜合電力系統(tǒng)市場規(guī)模約 30.4 億美元折合人民幣超過 200 億元。

某型機械推進(jìn)水面艦艇費用構(gòu)成

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　　3 、全球民用市場規(guī)模千億量級

　　民船領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。出于運貨效率、可靠性和經(jīng)濟性考慮，電力推進(jìn)系統(tǒng)在集裝箱船及油船領(lǐng)域應(yīng)用逐步增多；因其在動力定位、電能管理和分配上獨具優(yōu)勢，電力推進(jìn)系統(tǒng)在海工支持船、起重船、鋪管船等海工船領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；由于電力負(fù)荷大，挖泥船、建造支持船等工作船也逐步配備電力推進(jìn)系統(tǒng)；因其低噪聲及節(jié)能環(huán)保，豪華游輪已廣泛采用電力推進(jìn)系統(tǒng)。

瑪麗皇后二號豪華游輪采用電力推進(jìn)系統(tǒng)

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　　民船應(yīng)用領(lǐng)域增長迅速。全球全電推進(jìn)船舶總數(shù)量由1995 年269 艘增長至2013年 1750 艘，當(dāng)年交付數(shù)量則由 1995 年11 艘增加至 2013年 199 艘。2004-2014 年間，安裝電力推進(jìn)系統(tǒng)船舶數(shù)量每年增長 12%，較全球船隊數(shù)量增速快 3 倍。

全球全電推進(jìn)船舶數(shù)量呈指數(shù)增長

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　　市場規(guī)模千億量級，我國逐步趕上發(fā)達(dá)國家步伐。研究結(jié)果表明全球船用電力推進(jìn)系統(tǒng)市場規(guī)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(jìn)系統(tǒng)民用市場規(guī)模有望超過 150 億美元折合人民幣超過千億。從相關(guān)公開報道知，伴隨著相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)投入持續(xù)加大，我國船用電力推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)商技術(shù)水平逐步接近 ABB、西門子、通用、羅-羅等國際著名供應(yīng)商。

2013 年全球船用電力推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用組成

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近年來國內(nèi)船用電力推進(jìn)領(lǐng)域重要事件一覽

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