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中国经济周刊|国产首艘装载“中国芯”油电混合大型滨海观光船成功交付


中国经济周刊-经济网讯（采访人员 李永华）“大湾区一号”游轮成功交付 ， 这是国内首艘器件级自主可控电力/电池混合动力直流组网电力推进系统的豪华海上游轮 ， 开创了船舶采用永磁同步发电机的全球先例 。 ”在8月14日召开的交船仪式与豪华邮轮直流组网电力推进系统高峰技术论坛上 ， 中国工程院院士、中车株洲所首席科学家丁荣军表示 。
开创船舶采用永磁同步发电机的 全球 先例
“海上看深圳”系列船舶是招商蛇口打造的系列深圳滨江滨海游船项目 ， 其中“大湾区一号”是为深圳经济特区成立40周年献礼的高端柴油机+锂电池混合动力游船 ， 主打绿色、节能、环保理念 ， 船长71.88米 ， 宽18.72米 ， 乘客定额350人 ， 营运航速14节 ， 可用于海上看深圳高端旅游、商务会议和海上婚礼使用 。 该船装载了由中车株洲所和招商局工业集团联合开发 ， 具有完全自主知识产权的2MW级船舶直流组网电力推进系统装置 ， 其首制船成功交付 ， 意味着我国高端船舶“中国芯”的商业化之路 ， 迈入新的阶段 。
“船舶电力推进系统可以说是船舶“心脏” ， 直流组网技术是当前船舶电力推进技术发展的主流趋势 。 ”中车株洲所副总经理、总工程师冯江华介绍 ， 根据组网方式的不同 ， 船舶电推系统可分为交流组网电力推进和直流组网电力推进两种方式 ， 作为新一代船舶电驱动力方式 ， 直流组网技术避免了交流组网频率要求 ， 使得发电机组可以变速发电 ， 从而具备高效、节能、减振、节约空间、多能源并网的特点 。
“大湾区一号”游船采用混合动力直流组网电力推进方式 ， 其装载的2MW永磁同步发电机和船舶直流组网变频配电一体化装置 ， 移植了高铁核心技术 ， 可将船舶交流组网升级为直流组网 ， 实现柴油发机组的交流电源和动力电池的直流电源的并网供电和功率均衡 ， 有效保障船舶动力稳定 。 而这种混合动力设置 ， 让船舶能达到“超低排放、超低污染、超低噪音”的标准 ， 给旅客带来崭新的静音舒适体验的同时 ， 对推动粤港澳大湾区旅游交通绿色发展和品质提升具有重要示范意义 。
中国经济周刊|国产首艘装载“中国芯”油电混合大型滨海观光船成功交付
本文插图

中车具备从芯片-器件-装备-系统的全产业链自主可控技术
“‘大湾区一号’游船不仅在设备方面实现‘中国制造’ ， 在技术上也开创了多项全球首例 。 ”冯江华表示 。
该船攻克了基于永磁技术的混合动力型直流组网电推系统匹配研究、选择性保护、系统谐振控制等技术难题和技术风险 ， 创新采用了直流固态断路器、永磁发电机、动力电池、永磁电动机等技术 ， 其中船舶采用永磁发电机属全球首例 ， 而作为船舶电网直流母联开关的固态断路器 ， 则属于国内首创的自主研发装置 ， 通过实船短路试验验证 ， 可以实现直流电网短路时的“微秒级”保护 ， 保证整船用电安全 。 目前 ， 中车株洲所研制的直流变频配电系统、直流固态开关、能量管理系统、永磁同步发电机等均获得中国船级社型式认可 ， 是国内第2家进行了船舶直流电力推进系统原则性认可单位 。
“这套系统装置自主可控率达到100% ， 空间优化布局提升40%以上 ， 节能效果较交流组网电力推进系统提升20%以上 ， 多项装备填补了国内空白 ， 整体技术达到国际领先水平 。 ”冯江华表示 。
据了解 ， 船舶电力推进系统被广泛应用于海洋工程船、风电安装船、公务船及豪华游轮等高端船舶上 。 其中直流组网电推系统技术在国外已处于批量装船应用阶段 ， 但国内尚处于内河船示范阶段 。 而“大湾区一号”游船的成功交付 ， 实现了我国混合动力大功率船舶直流组网电力推进技术在海上豪华邮轮的首次应用 ， 将有效助推我国高端船舶核心产业和装备技术的自主化程度 ， 缩小与国外的差距 。
“大湾区二号船舶于2020年6月正式开工 ， 目前该系统已经具备了全面推广条件 ， 中车具备从芯片-器件-装备-系统的全产业链自主可控技术和电气系统解决方案的优势 ， 我们也期待将高铁技术移植在船舶与海洋工程领域 ， 能带来更多的改变 。 ”丁荣军表示 。


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