永磁電機(jī)研發(fā)成功 顛覆戰(zhàn)爭法則*世界

中船重工官微透露我國*臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的永磁電機(jī)在海南三亞裝艇試車成功。這標(biāo)志著我國在艇用永磁電機(jī)研制方面取得突破性進(jìn)展。

未來這項(xiàng)技術(shù)也將有望用到我們的新航母用上，這對(duì)中國海軍戰(zhàn)斗力的提升將會(huì)起到關(guān)鍵作用!

提到全電推進(jìn)，大家都感覺很神奇。其實(shí)除了早期受限于蓄電池容量，沒有采用全電推送外，自從上世紀(jì)60年代常規(guī)潛艇就開始采用全電力推進(jìn)了，到了今天已經(jīng)有四五十年的時(shí)間了。

不過*初的全電力推進(jìn)潛艇是以交-直流推進(jìn)為主，所謂的交-直流推進(jìn)就是以柴油機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，整流器整流后直接驅(qū)動(dòng)直流推進(jìn)電機(jī)。

雖然直流推進(jìn)電機(jī)制造簡單、堅(jiān)固耐用，但龐大的體積和重量卻不并意味著高效率、維護(hù)費(fèi)用還高的不行、噪聲還大，可靠性也低，直流推進(jìn)的種種問題讓人們把目光轉(zhuǎn)向性能更為優(yōu)越的交流電機(jī)。

到了70年代，帶橋控整流和含空氣-海水熱交換器的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)的自激式同步交流電機(jī)開始裝艇。但這些交流電機(jī)需要由銅線繞組的疊片鐵芯、集電器或滑環(huán)等，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量損失較大。

而新出現(xiàn)的永磁技術(shù)將消除可能的故障源和能量損失。通過程序設(shè)備的匹配，經(jīng)過電子、電氣設(shè)備的控制可很容易地優(yōu)化能量輸出，更利于提高艦艇航程。

什么是永磁推進(jìn)電機(jī)呢?永磁電機(jī)就是采用了新型材料永磁體來做電機(jī)，運(yùn)用永磁技術(shù)的電機(jī)體積相對(duì)較小、重量輕、噪聲低、效率高，特別是在低速工況下，效率比常規(guī)直流電機(jī)高出很多，而且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、維護(hù)簡便。更重要的是，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子比普通電機(jī)輕，結(jié)構(gòu)振動(dòng)小。

此外，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子不發(fā)熱，定子可用水冷，因此消除了通風(fēng)噪聲，也減少了熱信號(hào)。正是由于永磁電機(jī)的優(yōu)勢巨大，這讓永磁電機(jī)在艦船動(dòng)力方面的潛力受到重視。

由于永磁電機(jī)及其控制系統(tǒng)具有優(yōu)良性能，尤其是電機(jī)重量下降，輕載時(shí)效率高等對(duì)于潛艇用電力推進(jìn)系統(tǒng)非常重要。一項(xiàng)研究顯示，在轉(zhuǎn)速、功率相同情況下，永磁電機(jī)的體積、重量比常規(guī)電機(jī)分別減少約60%和40%。

德國212型潛艇的永磁電機(jī)功率達(dá)到6.5兆瓦，而同樣體積重量的209型潛艇功率卻只有3.6兆瓦。更重要的是，永磁推進(jìn)電機(jī)可以讓核潛艇的靜音效果得到顯著的提高。

傳統(tǒng)核潛艇通過核反應(yīng)堆給蒸汽機(jī)加熱發(fā)電，然后電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，永磁電機(jī)技術(shù)將有助于核潛艇的全電力推進(jìn)，取消減速齒輪這個(gè)主要噪聲源，使得核潛艇的噪聲降低一個(gè)級(jí)別。

電機(jī)是艦艇的通用設(shè)備，因而永磁電機(jī)理論上可以普遍用于各類水面和水下艦艇。

中國研制永磁電機(jī)有一個(gè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，那就是豐富的稀土資源。我國稀土儲(chǔ)量約占世界的23%，產(chǎn)量占世界80%。稀土是研制永磁電機(jī)必不可少的元素。

但是如何把巨大的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，依然值得我們認(rèn)真思考。我國稀土產(chǎn)業(yè)雖已有較大進(jìn)展，但我國稀土產(chǎn)品的高端應(yīng)用與國外先進(jìn)水平相比仍然差距較大。

我國稀土產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的重要的元器件、零部件依然依賴進(jìn)口，同時(shí)稀土材料及器件的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性、成材率上還和先進(jìn)水平有一段差距。

高端永磁材料市場被國外壟斷，成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。不過我們相信，隨著國家在這方面的投入和科研院所、企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新力度增強(qiáng)，中國在這一領(lǐng)域的品牌影響力也會(huì)逐漸提升，并開拓海外市場。

產(chǎn)品做出來，我們還應(yīng)該想辦法提高永磁電機(jī)應(yīng)用范圍，滿足新型產(chǎn)業(yè)崛起和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造的需求。

正如艇用永磁電機(jī)試車成功一樣，我們每一件裝備更新?lián)Q代的背后是無數(shù)技術(shù)攻關(guān)的突破，這是值得我們驕傲與自豪。與此同時(shí)，我們更不應(yīng)該被所取得的成績蒙住眼睛，我們更要清晰的認(rèn)識(shí)到自身的不足和缺陷。