《全球科技通史》这本书中，作者把人类社会的技术发展途径总结为两条主要脉络，一是信息，二是能量。对后者而言，我们当前正处在全面电气化的浪潮之中，从水火风光核各种发电方式，到各种电池和储能设备，还有对交通工具的影响，正如当前如火如荼的电动车，很快我们也会看到船舶电动时代的到来——船舶综合电力系统的广泛应用。

在这样的大背景下，相关公司有望踏上风口，极大受益。以湘电股份为例，在技术方面，湘电股份拥有世界上最领先的船舶综合电力系统技术——中压直流综合电力系统技术，而且还拿到了电能利用的最前沿分支——电磁能的钥匙。在市场方面，国内大功率船舶综合电力系统、电磁发射两类核心技术市占率100%。

本文将包括以下内容：

1.船舶电力、动力系统和综合电力系统介绍

2.中压直流综合电力系统

3.舰艇船舶的电动化趋势加速

4.电磁能规模应用前夜

1.船舶电力、动力系统和综合电力系统介绍

 传统船舶的动力系统和电力系统都是相互独立的。动力系统一般都是用原动机通过一根贯穿舰体长长的主轴连接变速箱，驱动螺旋桨推进，整套机械装置复杂，并且会占据大量的空间；电力系统则是另外配置一套发电机组，作为船舶设备的供电（图a）。

综合电力系统则实现了船舶电力和动力两大系统的融合，用一套原动机和发电机组来产生电能，既用于动力推进，也用于其它设备的供电，这是船舶电动化的重要里程碑（图b）。这样做的好处显而易见：1.省去大量机械装置，增加有效载荷，这对于大型运输船只（LNG船，化学品船）来说凸显了系统性价比；2.提升可操作性，电动转机可以轻易实现正传反转，无级调速，是海洋工程船的必配。3.降低燃料消耗、节省舰船运行成本。当舰船发动机接近满功率运行时采用机械推进的效率稍高，其余模式下电力推进的效率均高于机械推进，这点在油价不断上涨的今天非常具有吸引力。4.自动化程度高，电力推进系统可以设计成高度自动化、自我监控的系统。另外，对于现代军舰而言，综合电力系统的意义远不止此，它可以使船舶更安静隐蔽，装载更多弹药，更是高能武器装备（电磁弹射，电磁跑，激光武器）上舰的必要条件，是改变当前海战模式的起点。借用我国工程院马伟明院士的表述：“综合电力系统是舰船动力系统发展的新方向, 它所带来的革命性变化完全可以与从帆船时代进入蒸汽机时代、以及核动力舰船的诞生相提并论。”

2.中压直流综合电力系统

综合电力推进系统按照电制不同，主要可分为交流系统和直流系统。并且可以按电压等级再细分为低压、中压、高压系统，分别应用于不同总功率需求的舰船。

目前世界上军舰的综合电力系统普遍使用中压交流电力系统，下一代则是中压直流综合电力系统；中压直流综合电力系统省去了交流电力系统中的各种整流单元，变压器，并且不产生电容电流损耗，相同条件下能够传输更大电能。这一电力系统成就了目前世界上第一艘装有电磁弹射的常规动力航母——我国的003航母。在此之前，高耗能的电磁弹射只能装载在电力充沛的核动力航母上，如美国的福特级航母。中压直流综合电力系统领先了美国一个代差，是目前最先进的综合电力系统。湘电股份实现了这一系统的民用化版本，DIPS-4型直流综合电力系统。这一系统2017年在定位工程船“海洋石油295”首次应用，目前已经开始了加速推广，22年1月，123.8m沿海自卸砂船用DIPS-4型直流综合电力系统在湘电动力成功下线。

3.舰艇船舶的电动化趋势加速

3.1 军用舰艇

国产新型水面舰艇采用综合电力系统已经是大势所趋，但考虑到进度、成本等方面因素，国产新一代水面舰艇例如052C/052D、055驱逐舰第一批等均没有选择国产综合电力系统。但不用则已，一用惊人，003航母可能是目前第一艘采用中压直流综合电力系统的国产大型水面舰艇。这代表了海军对于国产中压直流综合电力系统的强烈认可。因而海军可能会在第二批055型驱逐舰、新一代通用驱逐舰、新一代护卫舰选择国产综合电力系统系统，以提高这些舰艇作战能力。

目前我国正处在军舰建造的加速期，根据不完全统计，6艘052D驱逐舰在建；总量多达20艘全电系统的054B护卫舰招标，最早22年6月开建；3-6艘带电磁弹射的076两栖攻击舰招标；004和005电磁弹射航母可能同时开建。

2016 年公司定增募集资金 25 亿元，用于收购湘电集团军工相关资产，并在这些资产的基础上建设募投项目“舰船综合电力系统系列化研究及产业化项目”，2019年该项目竣工投产，预计可年产各类电机及控制元器件76台（套），产值20.89亿元。随着今年大量采用综合电力系统的军舰开建，湘电股份的综合电力系统业务有望进入收获期。

3.2 民用船舶

在民用船舶方面，船舶电力推进系统主要应用的船型为海工船、特殊船型和豪华邮轮。三大欧洲厂商全球市场占比接近 50%。目前主要的厂商有 ABB、劳斯莱斯、肖特尔、瓦锡兰、川崎重工等。2021年6月，湘电股份在东莞成立了广东全电船舶动力有限公司，22年1月123.8m沿海自卸砂船直流综合电力系统成功下线。随着公司中压直流综合电力系统的民用版本DIPS-4型直流综合电力系统的不断完善，有望快速开拓民用市场空间。

4.电磁能规模应用前夜

1.1 电磁弹射

电磁弹射是当前电磁能利用中最受瞩目的焦点，当前只有中美两国掌握了此项技术。21年12月，美国国务院决定批准向法国出售电磁弹射系统（EMALS）和先进拦阻装置（AAG），预计总金额达13.21亿美元，占法国新航母总投资的23%。从高达23%的投资占比可以看出，电磁弹射技术对于航母的意义。我国的电磁弹射之父马伟明院士也被喻为当代钱学森。湘电股份长期对接马伟明院士团队，是团队的产业化基地，负责了该项技术的落地生产，是该技术国内唯一的生产商。随着带电磁弹射的076两栖攻击舰，004和005电磁弹射航母开建，相关业务有望受益。

1.2 车载电磁能特种发射

22年1月，湘电股份定增金30亿元。其中，9.6亿元用于“车载特种发射装备系统系列化研制及产业化建设”，该项目总投资约12亿元，其中关键设备样机制造及试验费高达6.57亿元，建成后年产各类车载特种发射装置80台（套）。

根据募集资金的可行性分析报告：“ 发展车载特种发射装备系统是提升岸基部队作战能力和维护海上权益的要求，车载特种发射装备系统可有效依托沿海地形地貌，部署灵活，机动能力强，还可以利用周围环境进行掩护，容易伪装。项目的建设能够提升岸基部队作战能力，可满足当前维护海上权益的需求。”可以看出该项目是用于陆基对海防御，根据2019年的消息，马伟明院士参与了“电磁助推弹射远程火箭炮系统”研究，因而该项目基本可以确认是电磁弹射火箭炮，消息称这一技术可以将PHL-191型远程火箭炮的最大射程从原先的300千米提高到2000千米，并大幅提高精度。这相当于把火箭炮变成成了中程导弹。一枚PHL-191型远程火箭炮造价在75w-200w人民币左右，中程导弹造价则远高于此，以DF-21中程导弹（射程1600-2000km）为例，造价在7000w-1.5亿人民币左右。相当于拿DF-21当火箭炮打，可以实现陆基对海2000千米内的饱和式攻击，这谁顶得住。

PHL-191型远程火箭炮设计当初就是考虑到未来可能对海的局部战争，主要布置在东部战区，加装电磁弹射后2000千米的射程，更是确保了对海局部战争陆基火力支持，对其他国家的海上干预形成了强烈威慑。结合当前局势，此项目的重要意义不言自明，看好该项目快速放量。