原文標(biāo)題：艦船全電推進(jìn)行業(yè)深度研究報(bào)告
發(fā)布日期：2017年9月20日
發(fā)布媒體：方正證券研究所
十三五期間我國(guó)海軍護(hù)衛(wèi)艦及其它大中型水面艦艇動(dòng)力全電化應(yīng)用獲得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。 艦船全電推進(jìn)領(lǐng)域是海軍裝備建設(shè)藍(lán)海市場(chǎng)中的藍(lán)海。根據(jù)國(guó)家海軍發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)海軍將全力打造一支性能卓著、功能齊備的現(xiàn)代化全電艦隊(duì)，從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的角度看，目前我國(guó)的常規(guī)潛艇、核潛艇等水下艦艇已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了電力驅(qū)動(dòng)，未來(lái)將重點(diǎn)突破護(hù)衛(wèi)艦、驅(qū)逐艦等艦艇及其他軍輔船的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)能力。隨著海軍艦船對(duì)綜合電力系統(tǒng)需求的日益擴(kuò)大，艦船用綜合電力系統(tǒng)將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。
艦船全電推進(jìn)領(lǐng)域是海軍裝備建設(shè)藍(lán)海市場(chǎng)中的藍(lán)海。根據(jù)國(guó)家海軍發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)海軍將全力打造一支性能卓著、功能齊備的現(xiàn)代化全電艦隊(duì)，從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的角度看，目前我國(guó)的常規(guī)潛艇、核潛艇等水下艦艇已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了電力驅(qū)動(dòng)，未來(lái)將重點(diǎn)突破護(hù)衛(wèi)艦、驅(qū)逐艦等艦艇及其他軍輔船的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)能力。預(yù)計(jì)隨著海軍艦船對(duì)綜合電力系統(tǒng)需求的日益擴(kuò)大，艦船用綜合電力系統(tǒng)將迎來(lái)廣闊的發(fā)展空間。
預(yù)計(jì)未來(lái)十年我國(guó)全電推進(jìn)主力戰(zhàn)艦建造帶來(lái)的全電推進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)空間為160億元以上，考慮到全電系統(tǒng)在軍輔船及民用船舶市場(chǎng)的巨大應(yīng)用潛力，未來(lái)十年我國(guó)全電推進(jìn)系統(tǒng)總的市場(chǎng)空間將達(dá)320億元以上。在軍隊(duì)需求及其迫切、國(guó)外裝備無(wú)法介入、國(guó)內(nèi)技術(shù)能力日趨成熟的局面下，相關(guān)企業(yè)的投資價(jià)值非常突出。
一、什么是全電推進(jìn)
艦船推進(jìn)方式的發(fā)展經(jīng)歷了從機(jī)械傳動(dòng)到電力推進(jìn)再到綜合電力推進(jìn)的過(guò)程。
機(jī)械推進(jìn)
目前世界上大多數(shù)軍、民用船舶的推進(jìn)方式仍然是機(jī)械推進(jìn)。機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)的原理是高速旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)機(jī)(柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)等)通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)將原動(dòng)機(jī)輸出的高速動(dòng)力降速后驅(qū)動(dòng)螺旋槳以低速旋轉(zhuǎn)推進(jìn)艦船運(yùn)動(dòng)。
由于現(xiàn)代船舶上用電設(shè)備越來(lái)越多，使用機(jī)械式推進(jìn)系統(tǒng)的艦船至少需要配置兩套原動(dòng)機(jī)，一套用于推進(jìn)，另一套用于發(fā)電。以我軍現(xiàn)役主力驅(qū)逐艦052D型艦為例，其安裝了2臺(tái)柴油機(jī)和2臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)用于推進(jìn)，2臺(tái)柴油機(jī)用于發(fā)電。這使得動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高昂。
電力推進(jìn)及全電推進(jìn)
電力推進(jìn)艦船的原理是首先利用發(fā)電機(jī)將高速原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換為電能，通過(guò)電力傳輸線將電能傳遞到艦船后部的推進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)推進(jìn)電機(jī)工作，推進(jìn)電機(jī)與螺旋槳直接連接，從而將電能轉(zhuǎn)換為螺旋槳旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能來(lái)推進(jìn)艦船運(yùn)動(dòng)。
電力推進(jìn)從功能上分為兩類(lèi)：
一是混合電力推進(jìn)，即在以大功率機(jī)械直接推進(jìn)為主的動(dòng)力系統(tǒng)中加入小功率電力推進(jìn)，艦船在低速巡航時(shí)采用電力驅(qū)動(dòng)，滿足艦船巡航時(shí)的經(jīng)濟(jì)性和低噪聲需求，更高航速下采用直接驅(qū)動(dòng)；
二是綜合電力推進(jìn)，艦上所有的原動(dòng)機(jī)都用于產(chǎn)生電力，然后分配至推進(jìn)、船上用電和作戰(zhàn)系統(tǒng)，即在艦船運(yùn)行的全速范圍內(nèi)完全由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器。綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)主要包括電能產(chǎn)生模塊、系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)與電能智能化監(jiān)控管理模塊、電力推進(jìn)模塊和電能變換模塊等四個(gè)模塊，由原動(dòng)機(jī)、發(fā)電（儲(chǔ)能）設(shè)備、控制（變流）設(shè)備、推進(jìn)（驅(qū)動(dòng)）設(shè)備、螺旋槳（驅(qū)動(dòng)輪）等組成。綜合電力推進(jìn)又被稱為全電推進(jìn)。
二、全電推進(jìn)的優(yōu)勢(shì)
優(yōu)化艦船總體布局
傳統(tǒng)機(jī)械推進(jìn)方式需要通過(guò)剛性連接的傳動(dòng)軸和齒輪系將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞到艦艉的推進(jìn)器，艦船動(dòng)力系統(tǒng)布置的靈活性較差。全電推進(jìn)方式通過(guò)電纜傳輸電力，解除了原動(dòng)機(jī)和推進(jìn)器的位置布置約束，簡(jiǎn)化了動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，極大的提高了艦船總體布局的靈活性。優(yōu)化里船體空間利用率。全電系統(tǒng)通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，針對(duì)不同種類(lèi)的艦船，進(jìn)行不同模塊的搭配組合，有利于減少動(dòng)力裝置型號(hào)數(shù)量，提高裝備保障性。
降低艦船燃油消耗率
艦船的功耗和航速的立方成正比，因此艦船大部分航行時(shí)間都是采取的低速巡航狀態(tài)，戰(zhàn)斗工況只占軍艦使用壽命1~3%。全電推進(jìn)艦船解除了原動(dòng)機(jī)和推進(jìn)器的機(jī)械耦合關(guān)系，可以根據(jù)艦船的航速變化、艦船上電力負(fù)荷的變化、排水量變化更加靈活的調(diào)整原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)量，有利于原動(dòng)機(jī)始終工作在最佳工況，避免怠速工況，因此提高了原動(dòng)機(jī)工作效率，降低了燃油消耗。據(jù)美海軍估計(jì)，采用全電推進(jìn)的艦船運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約36%~38%。
提高艦船操縱性和可靠性
相比機(jī)械推進(jìn)方式，全電推進(jìn)有利于采用特殊的推進(jìn)器，如全方位角推進(jìn)器或吊艙式推進(jìn)裝置，改善艦船的機(jī)動(dòng)操縱能力和位置保持能力。
全電推進(jìn)方式下，多個(gè)原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組并聯(lián)接入全電系統(tǒng)形成冗余設(shè)計(jì)，可提高動(dòng)力系統(tǒng)可靠性，即使一臺(tái)原動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組故障，仍然有足夠的動(dòng)力保持艦船行駛。
降低艦船震動(dòng)噪聲
由于電力推進(jìn)系統(tǒng)具有良好的調(diào)速特性，無(wú)需配置傳統(tǒng)的減速齒輪箱，原動(dòng)機(jī)部分與軸系沒(méi)有剛性連接，發(fā)電機(jī)組安置在彈性基座上，通過(guò)電纜與推進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，可以大大降低艦船的自身噪聲，提高舒適性和隱蔽性，這對(duì)于作戰(zhàn)艦艇而言至關(guān)重要，可以大大提高反潛艦聲吶的探測(cè)靈敏度。同時(shí)也有利于規(guī)避敵方聲吶的搜索，提高艦艇生存能力。
為新型大功率用電裝備上艦提供條件
隨著艦艇電子設(shè)備的不斷進(jìn)步，尤其是大功率相控陣?yán)走_(dá)的普及和發(fā)展，設(shè)備耗電需求還呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。同時(shí)艦艇上的人員生活需求也不斷提高，尤其是淡水和空調(diào)需求，設(shè)備和生活需求疊加之下，艦艇服役期間超過(guò)三分之一的燃油已經(jīng)是消耗在發(fā)電上。美軍驅(qū)逐艦、巡洋艦的電力需求在過(guò)去二十年增長(zhǎng)超過(guò)50%。
現(xiàn)代艦船綜合電力系統(tǒng)大大增加了艦上電力容量，同時(shí)具有電力實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的功能，這為大型相控陣?yán)走_(dá)、電磁彈射裝置、電磁阻攔裝置、激光武器等高能耗武器的上艦提供了必要條件。全電系統(tǒng)可以使電能在電力推進(jìn)系統(tǒng)和高能艦載裝備之間進(jìn)行快速切換，比如電磁彈射器在需要大量電能時(shí)，可以對(duì)電力推進(jìn)系統(tǒng)的電能和其他系統(tǒng)的電能進(jìn)行短暫限制，將電能全部或部分轉(zhuǎn)換給電磁彈射系統(tǒng)，當(dāng)電磁彈射系統(tǒng)工作循環(huán)完畢后又快速將電能轉(zhuǎn)換給電力推進(jìn)系統(tǒng)。
三、全電推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用對(duì)我國(guó)海軍的戰(zhàn)略意義
目前我國(guó)海軍大中型水面艦艇和潛艇的核心動(dòng)力裝置（蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、柴油機(jī)、熱氣機(jī)）均已實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化。一旦艦船全電推進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化，海軍動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)建將具備靈活搭配不同功率動(dòng)力裝置的條件，從而克服過(guò)去動(dòng)力與噸位適配的難題，大幅提升海軍大中型水面艦艇作戰(zhàn)能力。
以中國(guó)海軍主力驅(qū)逐艦052D型艦為例，根據(jù)公開(kāi)資料，其采用了烏克蘭的GT25000燃?xì)廨啓C(jī)（已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化）。相對(duì)美國(guó)同級(jí)別阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦用LM2500燃?xì)廨啓C(jī)，GT25000燃?xì)廨啓C(jī)功率偏大。4臺(tái)GT25000已足夠推動(dòng)1.3萬(wàn)噸級(jí)的軍艦以30節(jié)速度行進(jìn)。燃?xì)廨啓C(jī)的特點(diǎn)是高功率運(yùn)行單位功率油耗低，低功率怠速運(yùn)行時(shí)單位功率油耗極高。對(duì)于7000噸級(jí)的052D型艦，若采用4臺(tái)GT25000，將導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性差，航程指標(biāo)難以滿足。
出于冗余設(shè)計(jì)考慮，主力軍艦都采用雙軸推進(jìn)。在傳統(tǒng)機(jī)械推進(jìn)方式下，難以選用奇數(shù)個(gè)原動(dòng)機(jī)，否則多出的1臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)無(wú)法克服將減速齒輪磨損和噪聲問(wèn)題將功率平均分配到2根推進(jìn)軸上。因此052D采用了2臺(tái)GT25000搭配2臺(tái)國(guó)產(chǎn)化MTU20柴油機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力，形成柴燃交替模式，同時(shí)選用另外兩臺(tái)柴油機(jī)作為發(fā)電用動(dòng)力，但這將導(dǎo)致整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)煩冗復(fù)雜，維修保障難度大。
如果采用“全電推進(jìn)”技術(shù)，則可以完美支持采用3臺(tái)GT25000燃?xì)廨啓C(jī)，并省略掉2臺(tái)MTU20柴油機(jī)及發(fā)電用柴油輔機(jī)。此時(shí)可以考慮將1臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)布置在艦艇上層建筑內(nèi)，遠(yuǎn)離水線，在低速搜潛時(shí)只開(kāi)啟這臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)，即可大幅降低軍艦輻射噪聲，為拖曳聲納提供最佳巡航速度，此時(shí)剩余的燃機(jī)功率還足以支持全艦武器系統(tǒng)及生活用電。當(dāng)聲納發(fā)現(xiàn)敵潛艇時(shí)，可再啟動(dòng)另外2臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)，推動(dòng)軍艦全速行進(jìn)。從而可以大幅提高海軍主戰(zhàn)艦艇的作戰(zhàn)效能。
四、國(guó)外軍船電力推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展
20世紀(jì)80年代末，美、英、法等國(guó)海軍軍投入巨資開(kāi)展綜合電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究；90年代中期，綜合電力系統(tǒng)在軍輔船上成功應(yīng)用后，各國(guó)都加快了在水面戰(zhàn)斗艦船上的工程應(yīng)用研究，并先后確定在各自新一代艦船上逐步采用綜合電力系統(tǒng)。于此同時(shí)，基于技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、研制進(jìn)度和成本等方面的考慮，當(dāng)前主要海軍強(qiáng)國(guó)也越來(lái)越多地將機(jī)械電力混合推進(jìn)方式作為由機(jī)械推進(jìn)向全電推進(jìn)過(guò)渡階段的選項(xiàng)。
混合電力推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
1987年英國(guó)第一個(gè)在現(xiàn)代護(hù)衛(wèi)艦上采用了部分電力推進(jìn)技術(shù)，驗(yàn)證了電力推進(jìn)的優(yōu)越性，加上民用電力推動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的推動(dòng)，此后美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等海軍強(qiáng)國(guó)相繼裝備了混合電力推進(jìn)艦船，代表型號(hào)有法、意合作研發(fā)的FREMM歐洲多任務(wù)護(hù)衛(wèi)艦、德國(guó)的F125型護(hù)衛(wèi)艦、美國(guó)的黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦馬金島號(hào)及美國(guó)級(jí)兩棲攻擊艦等。
以美國(guó)海軍馬金島號(hào)為例介紹混合電力推進(jìn)艦船。
該艦為黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦8艘中的最后一艘，被看作黃蜂級(jí)后續(xù)型號(hào)美國(guó)級(jí)兩棲攻擊艦的實(shí)驗(yàn)艦。它以全新的復(fù)合燃?xì)鉁u輪與電力推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)（Auxiliary Propulsion System，APS）取代了黃蜂級(jí)前序艦只復(fù)雜笨重且反應(yīng)緩慢的蒸汽渦輪系統(tǒng)，成為美國(guó)海軍第一艘使用混合電力推進(jìn)系統(tǒng)的作戰(zhàn)艦艇。馬金島號(hào)的高速航行主機(jī)是兩臺(tái)LM-2500+燃?xì)鉁u輪。其主發(fā)電機(jī)為6臺(tái)4MW的柴油發(fā)電機(jī)組。該艦高速航行時(shí)以燃?xì)廨啓C(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)雙軸可變距螺旋槳，中低速巡航時(shí)則改用電動(dòng)的輔助推進(jìn)系統(tǒng)（APS），這是兩組各5000馬力的可變速交流（AC）電動(dòng)機(jī)，由艦上發(fā)電機(jī)提供電力，不經(jīng)過(guò)減速齒輪與傳動(dòng)軸，在低速航行時(shí)可達(dá)成更好的燃油運(yùn)用效率，并降低燃?xì)廨啓C(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械損耗，延長(zhǎng)壽命并降低全壽期操作成本。如果以電力推進(jìn)代替1/4原本由燃?xì)鉁u輪輪機(jī)的航程，則每年可節(jié)省35萬(wàn)加侖的燃油 ，全壽期燃油消耗成本可比黃蜂級(jí)其它艦只節(jié)省2.5億美元。
全電推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前世界各國(guó)主力戰(zhàn)艦中已有6型應(yīng)用了全電推進(jìn)系統(tǒng)。走在最前面的仍然是英國(guó)，其全電推進(jìn)的海神之子級(jí)船塢登陸艦2001年就已下水。作為英國(guó)皇家海軍的絕對(duì)核心戰(zhàn)艦，06年首艦下水主力驅(qū)逐艦45型驅(qū)逐艦及14年首艦下水的伊麗莎白女王級(jí)航母（常規(guī)動(dòng)力）同樣采用了全電推進(jìn)。
法國(guó)海軍緊隨其后，在其03年下水的西北風(fēng)級(jí)兩棲攻擊艦上應(yīng)用了全電推進(jìn)系統(tǒng)。
美國(guó)海軍在其05年下水的軍輔船劉易斯和克拉克級(jí)彈藥補(bǔ)給艦上驗(yàn)證了全電推進(jìn)技術(shù)，并在其技術(shù)全面領(lǐng)先、被稱為科幻戰(zhàn)艦的新世代主力驅(qū)逐艦朱姆沃爾特級(jí)（DDG-1000）采用了全電推進(jìn)系統(tǒng)。其首艦已于2013年10月下水，滿載排水量超過(guò)1.4萬(wàn)噸。
以英國(guó)皇家海軍45型驅(qū)逐艦為例介紹全電推進(jìn)艦船。
該型艦動(dòng)力系統(tǒng)主機(jī)采用Rolls.Royce公司的WR-21燃?xì)鉁u輪機(jī)組，最大并連輸出功率為43MW（57600馬力），每具燃?xì)廨啓C(jī)分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)21MW的交流主發(fā)電機(jī)；兩具螺旋槳推進(jìn)器分別由一個(gè)20MW級(jí)（27000馬力）的科孚德機(jī)電公司（Converteam）的推進(jìn)用電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。除了主要燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)之外，還配備兩組2MW級(jí)柴油輔助發(fā)電機(jī)。
在傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)中，船艦主機(jī)系直接通過(guò)減速齒輪箱與推進(jìn)器連接，而45型的全電推進(jìn)系統(tǒng)則打破這種直接耦合關(guān)系，主燃?xì)廨啓C(jī)只帶動(dòng)主發(fā)電機(jī)，與輔助柴油發(fā)電機(jī)的電力一同饋送入整合輸配電網(wǎng)，并由數(shù)字化的整合輸配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制，而帶動(dòng)推進(jìn)器的電動(dòng)機(jī)只是輸配電網(wǎng)之中的一個(gè)終端；在高速航行時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)的主發(fā)電機(jī)自然將主要功率都用于推進(jìn)電機(jī)，而輔助的柴油發(fā)電機(jī)則可在低速作業(yè)時(shí)提供推進(jìn)以及船艦本身輔助系統(tǒng)所需的電力，使燃?xì)廨啓C(jī)得以停機(jī)節(jié)省油耗。
以美軍為例：其他非電力推進(jìn)主力戰(zhàn)艦的電氣化進(jìn)展
除黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦馬金島號(hào)、美國(guó)級(jí)兩棲攻擊艦采用混合電力推進(jìn)，劉易斯和克拉克級(jí)彈藥補(bǔ)給艦、即將服役的朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦采用全電推進(jìn)以外，美國(guó)的其它軍艦基本均仍為傳統(tǒng)機(jī)械推進(jìn)方式。以下列出了構(gòu)成美國(guó)海軍核心力量的現(xiàn)役主力戰(zhàn)艦阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦、提康德羅加級(jí)巡洋艦、尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母及即將服役的新一代福特級(jí)核動(dòng)力航母的基本信息。
1、阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦
阿利伯克級(jí)為美國(guó)海軍唯一一型現(xiàn)役驅(qū)逐艦，也是世界上建造數(shù)量最多的現(xiàn)役驅(qū)逐艦，現(xiàn)役62艘。目前仍在建造計(jì)劃中的是阿利伯克級(jí)Flight IIA型和Flight III型，計(jì)劃建造數(shù)量分別為3艘和4艘。這兩種改進(jìn)型的阿利伯克級(jí)艦均有明確的混合推進(jìn)/全電推進(jìn)應(yīng)用計(jì)劃。
對(duì)于阿利伯克級(jí)Flight IIA型驅(qū)逐艦，美國(guó)海上系統(tǒng)司令部已于2015年7月向L-3通信海事系統(tǒng)公司授予760萬(wàn)美元合同，該公司將為其提供兩套混合電力推進(jìn)系統(tǒng)，預(yù)計(jì)2016年7月交付?；旌想娏ν七M(jìn)系統(tǒng)旨在解決美國(guó)海軍艦艇低航速下的高油耗問(wèn)題。該系統(tǒng)使艦艇在低速航行時(shí)使用推進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電力推進(jìn)，推進(jìn)電機(jī)由艦艇日用發(fā)電機(jī)供電，而無(wú)需啟動(dòng)艦艇主機(jī)。混合電力推進(jìn)系統(tǒng)可有效降低燃油消耗，若阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦在航時(shí)有一半時(shí)間采用混合電力推進(jìn)，就可使艦艇加油時(shí)間間隔延長(zhǎng)2.5天。
對(duì)于阿利伯克級(jí)Flight III驅(qū)逐艦，2008年8月，美國(guó)海軍發(fā)言人公開(kāi)表示建議訂購(gòu)八艘，已彌補(bǔ)削減朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦數(shù)量的不足。由于新一代用于偵測(cè)彈道導(dǎo)彈的相控陣?yán)走_(dá)需要更大的電力輸出，伯克級(jí)現(xiàn)有的3臺(tái)2500kW燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組將無(wú)法滿足要求。為此，美國(guó)海軍希望第三批次伯克能采用綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)，以提高燃料效率與供電能力，而另一種比較保守的選項(xiàng)則是以現(xiàn)有供電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)有的3臺(tái)2500kW燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)增加至4臺(tái)。
2、福特級(jí)航空母艦
福特級(jí)核動(dòng)力航母將配備兩臺(tái)A1B反應(yīng)堆，功率較其前型尼米茲級(jí)核動(dòng)力航母增加25%以上，配備13500V輸配電系統(tǒng)，供電能力則高達(dá)200MW，幾乎是尼米茲級(jí)（64MW）的三倍。正是由于供電能力的大幅提升，才保障了改型航母在世界上首裝艦載機(jī)電磁彈射系統(tǒng)。
除了新反應(yīng)堆外，福特級(jí)也會(huì)使用全新的整體輪機(jī)系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)，電力的整合、分配架構(gòu)也將重新規(guī)劃，例如在全艦各處設(shè)置分區(qū)供電系統(tǒng)，并設(shè)置一個(gè)電腦控制配電系統(tǒng)，使電力的分配合理化。美國(guó)海軍一度打算為它采用綜合電力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力推進(jìn)，從而和DDG-1000和CG（X）（用于替代提康德羅加級(jí)巡洋艦，2011年公布19艘建造計(jì)劃，11年在美國(guó)大幅削減軍費(fèi)開(kāi)支的背景下取消）一起，實(shí)現(xiàn)美國(guó)海軍水面艦艇推進(jìn)系統(tǒng)的電力化，但是考慮到福特級(jí)的滿載排水量超過(guò)10萬(wàn)噸，幾乎是DDG-1000驅(qū)逐艦的10倍，出于降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)、建造成本等角度出發(fā)，同時(shí)考慮到核動(dòng)力航母即使不采用綜合電力系統(tǒng)也有充足的供電能力，美國(guó)海軍后來(lái)還是決定福特級(jí)前三艘保持采用機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)。
小結(jié)
艦船推進(jìn)系統(tǒng)的電氣化應(yīng)用從混合推進(jìn)艦船起步，已獲得長(zhǎng)足發(fā)展，目前全電推進(jìn)系統(tǒng)已在從軍輔船、船塢登陸艦、兩棲攻擊艦、驅(qū)逐艦、常規(guī)動(dòng)力航母的各類(lèi)大中型水面艦艇上得到應(yīng)用。由于海軍艦艇研發(fā)周期長(zhǎng)、服役時(shí)間長(zhǎng)（25~50年不等）、更新?lián)Q代周期長(zhǎng)的原因，以及全艦綜合技術(shù)成熟度和艦船服役進(jìn)度要求等方面的考慮，目前以美國(guó)為代表的世界海軍強(qiáng)國(guó)的主力戰(zhàn)艦仍然以機(jī)械推進(jìn)方式為主，但是其混合電力推進(jìn)和全電推進(jìn)的改造和論證正在穩(wěn)步推進(jìn)。十年以內(nèi)，世界海軍各強(qiáng)國(guó)將迎來(lái)主戰(zhàn)艦艇綜合電氣化的高峰。
