没有金刚钻，不揽瓷器活。未来，军舰上装备的各种“吃电老虎”的战舰用电负荷超过100MW是很正常的事。比如有源相控阵雷达峰值功率就达几十MW，若再加上其他用电大户，比如电磁炮、激光炮，战舰上的用电装备总体平均功耗将突破100MW。以往的机械传动战舰的供电能力完全达不到要求。因此，全电推进系统是装备电磁炮、激光炮等科幻武器的战舰的“必备神装”！如今，在堪称“开挂”的国宝专家马伟明的领导研发下，不到20年的时间内，我国海军战舰技术水平就从落后世界20年以上，转变成至少领先世界15年！而且是领先英国和美国！

海军司令吴胜利亲自为马伟明撑伞

全电推进的全称是综合全电力推进系统。其工作原理是机械动力（燃气轮机、蒸汽轮机、柴油机等动力）带动发电机，然后通过电力分配系统分配给电动机驱动螺旋桨。咋一看原理也很简单，但要实现起来却并不容易。

那么，与传统推进系统有什么缺点呢？

以前的战舰动力系统都是采用机械传动，通过变速箱将高转速的燃气轮机的动力传给战舰的螺旋桨，这中间需要通过复杂的变速箱减速，传给粗大的传动轴带动螺旋桨转动。为了控制动力转向，还需要离合系统，一样需要付出体积和死重的代价。比如美国的阿利伯克级就是采用这种方式输出动力。但这种推进系统有不少缺点：1、传动效率低；2、变速箱、离合器、传动轴占用空间、死重大；3、推进系统复杂，可靠性较低。4、动力转换不灵活，能量分配利用不合理不灵活。

英国45型导弹驱逐舰

正因为传统机械传动系统有这些缺点，而全电推进系统优点多多，西方发达国家从上世纪80年代就开始研究第一代综合全电力推进系统。到2009年英国第一艘采用第一代综合全电力推进系统的45级驱逐舰下水，前后耗时超25年才真正实用化。由于两代系统技术方案差异很大，可参考的地方不多。以此计算，第二代综合全电力推进系统从研发到装备预计耗时将超过15年！目前，欧美发达国家的第一代综合全电力推进系统才刚刚应用，第二代综合全电力推进系统连方案都还没定，更不用说开始研发。因此，随着我国055驱逐舰的下水，我国的海军战舰的全电推进系统已至少领先英美15年。

采用第一代全电推进系统的美国朱姆沃特级驱逐舰（DDG1000）

说起全电推进系统不得不提英国的45级驱逐舰和美国的朱姆沃特级驱逐舰（DDG1000）。论性能，在055驱逐舰还没研制出来之前，这两型战舰都是性能超前，领先全世界的科幻战舰。但论稳定性，这两型驱逐舰都惨不忍睹，有兴趣大家可以上网了解他们的“英雄事迹”。其中，美国的朱姆沃特级濒海战斗舰（DDG1000）造价贵到连财大气粗的美国政府都不敢多造，目前仅1艘服役。而可靠性却差到极点，跟母猪一样动不动就趴窝。所以朱姆沃特级驱逐舰（DDG1000）称为“母猪级驱逐舰”更合适一些。

复杂昂贵的传统机械传动的舰用动力系统

简洁高效的全电推进系统

全电推进系统有什么优点呢？

大道至简，学过物理学的人都知道，动力系统越简单，效率越高。采用全电推进系统，不仅可以简化舰船动力系统结构、提高燃料利用效率、增加续航距离、降低舰船噪音、减少全寿命周期费用、便于红外隐身设计、推进轴系大大简化，可谓好处多多。而且在相同原动力的情况下，全电推进系统还能够为舰艇提供更大的电力供应，以更好的保障大型耗电设备的运行，例如电磁炮，激光炮等等！此外，采用电力推进方案，也更方便今后推进系统升级换代，比如采用更先进的无轴电动机甚至磁流体推进器。

采用全电推进系统之后，战舰就不需要机械传动系统，包括变速箱、离合器、传动轴等零部件了。没有了这些东西，自然就节省了空间和减少了死重，而且效率也更高了。根据美国的统计数据表明：采用全电推进系统的战舰的能量利用效率是比采用机械传动的推进系统能量利用效率高116%！也就是说，同等重量的燃料，采用第一代全电推进系统的战舰可以多跑116%的距离！更何况是效率更高的第二代全电推进系统呢！

既然第二代全电推进系统比第一代更好，为何欧美等国没有直接跳过第一代直接研发第二代全电推进系统？实际上并不是他们不想，是技术水平达不到！多数人都觉得美国什么都比我国先进，实际上这也是错误的观点！在电力设备领域，我国才是世界最先进的，据说连美国的供电系统都采用我国的标准，甚至连说明书都直接采用中文！

全电推进系统分为中压交流和中压直流。如果说采用中压交流供电系统的全电推进系统称之为第一代全电推进系统，那么采用中压直流供电系统的全电推进系统则可以成为第二代全电推进系统。多亏了堪称“开挂”的国宝专家马伟明不走寻常路，我国才能直接跳过一代，直接采用第二代全电推进系统！

马伟明对记者说我国的全电推进系统领先美国

第一代全电推进系统和第二代全电推进系统主要区别与核心组成是综合电力供电系统使用中压交流电还是中压直流电。采用中压直流综合供电系统和电动机驱动螺旋桨的推进系统就称为第二代全电推进系统。

采用第二代全电推进系统的055驱逐舰

那么，第二代全电推进系统比第一代全电推进系统好在哪里呢？

主要是：体积重量更小、功率更大、运行效率更高、稳定性更好、安全性更高、供电连续性更好、电力调控设备更简单等等。

第一，交流电网运行时需要控制电压的幅值、频率和相位，而直流电网只需要控制电压的幅值，不存在频率稳定、无功功率这些问题，因此直流调控设备更加简单，运行方式更为灵活，供电可靠性更高，能承受更高的功率波动。

第二，交流电瞬时电压电流时刻都在不断变化，会对周围导体产生磁感应问题。而直流电不会产生电感，因此无需考虑相邻两条交流电输电线路电磁互相干扰问题，也就省去屏蔽的麻烦。直流配电更容易实现不同区域之间的隔离，安全系数更高。

第三、由于同等质量的导线，直流电可以多传输五分之一的电能，功率密度更高，因此要输出同等电能，直流配电线路更少，布线成本更低，对线路的绝缘要求更低。整体重量也就降低很多。

第二代全电推进系统优点很多，但研发难度也很大。那么研发难点在哪里呢？

主要有两个重大难点：

首先、直流全电推进系统最大的技术难点是断路器研发难度很大。交流电可以用接地的方式来提供短路保护，而直流系统若是如此，会造成设备运行不稳定甚至会毁坏设备。而直流系统短路电流不存在自然过零点，断路器分断困难。全电推进整个系统比较密集，若不能及时将故障部分隔离，会直接影响整个系统，严重的会使舰艇失去动力来源。而此次中船重工在成功研发直流全电推进系统的同时，其保护实验也取得成功，解决了直流全电推进的最大难题！

其次、中压直流供电系统的静态稳定性问题突出。推进负载具有负增是阻抗特性,容易引起系统的电压失稳，电力电子变流设备级联时,如果输入输出阻抗不匹配,会引起系统失稳或者系统动态响应性能变差。

在马伟明领导的团队的努力下，我国很快就解决了中压直流供电系统各种大大小小的问题，若有兴趣各位可以去网上查找相关论文，可以通过论文对我国的中压直流供电系统研发进度有个直观的感受。

此外，我国全电推进系统必不可少的舰用发电机组与推进电机已经成功，全国产的单轴推进功率达到20兆瓦。可以说，我国已经具备研制全电推进系统的所有核心技术，而且总体水平已经领先美国、英国至少15年！

采用全电推进系统的095级核动力潜艇

未来我国的核动力航母很可能应用全电推进系统，并在此基础上配备电磁弹射器。再搭配装备全电推进系统的核潜艇，装备全电推进系统、电磁炮、激光武器的驱逐舰，组成科幻的“全电舰队”，将吊打全球各国海军！