海上风电装船,卡在一个推进器上
永磁全回转推进器,这名字听着陌生,但它是海上风电安装船的关键部件。
全回转推进器把电机和转向功能集成在一起,能让船原地三百六十度转向、精确保持位置。安装船在吊装时要把船稳稳固定在一个点上,靠的就是这套系统。
为什么用永磁
传统推进器用异步电机加减速箱,体积大、效率低。
永磁同步电机的功率密度更高,同样功率下体积和重量都小一圈。对船舶来说,这直接意味着舱室空间和载重量的改善。
结构上,永磁全回转推进器把电机、齿轮箱、变频器、转向执行器、螺旋桨、吊舱壳体集成在一起,做成一个可以整体旋转的吊舱。
这套结构的好处是操纵性好、维护方便。坏处是集成难度高,任何一个环节出问题,整套系统都得停。
需求从三个方向来
海上风电。安装船、运维船都要动态定位能力,这是最典型的场景。
液化天然气船和替代燃料船。这类船对能效要求高,电力推进的比例在上升。
极地和破冰。破冰船需要大扭矩和精确操控,全回转基本是标配。
国产化的位置
全球市场主要玩家是挪威康士伯、德国肖特尔、瑞士 ABB。康士伯在智能船舶和自主航行上积累很深,份额最大。
国内起步晚,参与者不多。无锡力普司做大型船舶综合电力推进系统,产品是 L 型永磁全回转推进器;中车株洲电机在永磁电机上有基础。
短板不在电机。永磁同步电机的研发和制造能力,国内已经具备。
难的是系统集成:把电机、变频、控制、密封、轴承这些东西装进一个吊舱,还要保证在海水环境里长期可靠运行。
这是个慢生意
船舶配套的特点是小批量、长周期、高验证成本。
一个船级社认证要走几年,一个型号装船之后要跑几年才敢批量用。
国产化在这个领域不会像消费电子那样快。但如果海上风电和液化天然气船的市场继续增长,需求会给国产厂商留出验证的时间窗口。
推进器这种部件,不上船就永远不知道行不行。
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