为啥美国计划2030年搞出中压直流系统--是否仍然会落后？ 6park.com
船舶电力推进的优点简单概括一下：
1). 由于电能只要拉根电线就可以传输了，推进轴系可被大大简化。
2). 原动机可以在舰船内部自由布置，便于船舶设计，军用的话还便于红外隐身设计。
3). 不同的原动机可以自由的工作在不同工况，实现最高效率。
4). 不需要机械齿轮箱，节约成本与体积；噪声更小，客船坐着舒服，军舰利于反潜。 6park.com
美国海军算的结果，大意是电传动的效率为机械传动的116%；机械传动不会再有什么革命性的进步了，而电传动的效率仍有进步空间。 6park.com
不过呢，船舶电力推进又分交流和直流，交流的属于第一代，直流的属于第二代；目前，直流二代只有中国有。 6park.com
1). 中国海军已经实际应用中压直流系统 6park.com
中国首艘055型万吨级驱逐舰南昌号在2020年1月12日正式入役，成为中国第一艘建造成功即领先世界的军舰，也成为中国首艘第四代战舰。大多数国人关注的是该舰高达1.1万吨的标准排水量和112个垂直发射单元，专业的军迷则更关注该舰在相控阵雷达、信息化水平、导弹武器变化和推进系统新技术的应用。然而，最重要的一点是中压直流系统的船舶电力推进已经实际应用到中国的055大型驱逐舰，中船重工2020年1月16日在微信公众号发表了一篇题为《给“万吨舰”的一封情书》的文章，文中罕见曝光了该型战舰在动力推进方面进步，表示使用了“国内首次、世界空白的某推进技术”，标志着中国舰艇推进系统已经达到了国际先进水平。当然，由于这项技术过于先进，文章没有进行具体的介绍。

对于"用电大户"军舰而言，没有专业科学的综合电力系统进行保障，许多关键核心技术都无法得到充分应用。比如，充满科幻色彩、耗费美国70亿美元的最新一级驱逐舰DDG-1000"朱姆沃尔特"，就因为在电力推进系统技术方面迟迟无法得到突破，曾经出现动力瘫痪的故障。

中国新建航母福建号，由于采用飞机电磁弹射系统，则中压直流系统就是标配了，即福建号的推进动力系统也无悬念是中压直流系统的船舶电力推进系统。虽然福建号航母没有用核动力，但福建号航母的船舶电力推进系统却比美国核动力航母的推进系统优先一代。如果美军核动力航母没有采用船舶电力推进系统，那按美国海军算的结果--电传动的效率为机械传动的116%；则福建号航母的船舶电力推进系统却比美国核动力航母的推进系统效率要高；而且机械传动不会再有什么革命性的进步了，而电传动的效率仍有进步空间。

(直流二代只有中国有)


2)中国的中压直流系统长什么样？

军用舰船综合电力系统，也就是综合电力系统，Integrated Power System(IPS)。

(中国的中压直流系统)


所有船舶都有自己的配电网，很多船甚至采用先进直流配电网，但如果这一配电网的电源是单独的发电机，那就算不上综合电力系统。在综合电力系统中，传统舰船机械推进系统和电力系统被合二为一，船舶所产生的一切能量均转化为电能接入电网，而所有设备均从电网中获取能量，整个船舶的能量生产、传输与消耗均采用电能的形式，实现能源的统一供应、分配、使用和管理。相比之下，传统军舰需要配置不同的原动机分别用于推进、大功率雷达/电子战设备供电、日常设备供电、高能武器供电、备用供电，结构无比复杂且灵活性极差。


中压直流系统的优势主要可以表现在以下几个方面：

灵活性：由于中压直流系统提供了极大的灵活性，需要根据军舰的不同工况和任务需求来设计全舰能量管理算法，保证系统经济性、机动性和安全性都不断趋向最优。

先进储能技术：都说高能武器上舰了，储能这东西自然是能量密度越高越好，响应速度越快越好，吞吐能力越大越好。除了发展更先进的储能技术以外，有时候一种储能方式无法满足所有要求，就需要多种配合使用。中压直流天然的适合多种储能接入。


3)美国计划2030年搞出中压直流系统


马院士成果在世界上的地位--结果必然是领先，因为马院士做出来了，而美国人还没做出来，中压直流比中压交流的优越性是任何一篇论文里明明白白写着的。为什么领先？原因一方面自然是因为马院士前瞻的眼光及其团队的辛勤工作，但美国人就不努力么？DDG1000之所以采用中压交流体制，可能更多是因为其综合电力系统立项于上世纪90年代，当时的电气工程，尤其是电力电子技术的水平还不足以支撑中压直流。美国人大概率觉得直接上中压直流风险过高，且当时并没有发展新技术的紧迫性，便走了相对稳妥的路线，从中压工频交流开始，经过中压中频交流，最终发展成中压直流。中国综合电力系统立项时，中压直流技术的相关研究和应用比DDG1000那个年代丰富了很多。中国作为追随者，不兵行险着，是无法实现弯道超越的。

(美国未来的目标/计划--搞出中压直流系统)


未来十年，相信美国也会搞出舰船中压直流综合电力系统，而中国，也会利用这个时间继续努力，中美仍然在这一领域竞争，看谁能拿出性能更先进、完成度更高的新一代舰船中压直流综合电力系统。

从公开文章上看，硬件上，中国(马院士)采用了超导限流配合中压直流断路器的组合，虽然这块还有很大的进步空间，但与电力系统一次设备相反，中国的二次设备，尤其是继电保护，从高校到企业都是吊打国外的水平；由于直流断路器是个新事物，大家的积累都不多，而国网南网这些年在直流输配电领域大干快上，也把国内制造商的水平逼了上来。软件上，因为中国过去电力基础设施太差，反而把中国的继电保护理论/算法被逼成了世界第一（喜闻乐见的硬件不行软件凑x2）；以上这些，绝对能保证我们的军舰未来能用上好东西。

中国的大型驱逐舰在2020年超过美国的已经是事实了，未来十年，中国如果核动力航母加新一代舰船中压直流综合电力系统实现组合，那中国航母在2030年也就超过美国的航母了。


贴主:add321于2022_09_03 5:05:23编辑
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