船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展課件

船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展TheHistoryandFutureofMarinPowerSystem船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展TheHistoryand主要內(nèi)容

船舶動力裝置簡介

船用柴油機的現(xiàn)狀與未來發(fā)展

船舶電力推進技術(shù)的歷史與發(fā)展

挑戰(zhàn)與展望主要內(nèi)容船舶動力裝置簡介世界和中國都需要大規(guī)模的航運。中國對外貿(mào)易1.15億USD，其中90%通過遠洋航運實現(xiàn)?！瓦M口1.2億噸，居世界第二。每天都有以千萬噸計的油輪正在為中國運送石油——礦石進口，去年我國進口鐵礦石20799萬噸，銅礦石進口288萬噸，居世界第一。礦石絕大部分自澳大利亞、南非、南美進口航運業(yè)（Shipping）

——一個長盛不衰、欣欣向榮的行業(yè)

世界和中國都需要大規(guī)模的航運。中——最大的貼牌生產(chǎn)國——最大的輕工業(yè)、紡織業(yè)出口國——世界集裝箱運輸量的1/3在中國。世界前10位集裝箱港口中，中國的香港、上海、深圳分別名列第一、第三、四位。（2010年世界集裝箱港口排名）

保障航運的安全和暢通才能保障國防和社會生活的安全運行。中國的航運業(yè)將會繼續(xù)高速發(fā)展?！畲蟮馁N牌生產(chǎn)國船舶動力裝置

——船舶的心臟

航運的硬件平臺是船舶和港口。港口是航運的起點和終點。它需要能讓大型船舶停泊（深水），并有高效的裝卸設備和大面積的堆場。船舶動力裝置

——船舶的心臟船舶是航運的主體，穿梭于港口之間，其前進和操縱的能力來自于其推進裝置。船舶也相當于有人居住的水上島嶼，需要有完整的循環(huán)系統(tǒng)來保障生產(chǎn)和生活環(huán)境，如供電、供水、供暖（冷）、治污等。船舶是航運的主體，穿梭于港口之間，其前進和操縱的能力來自于其依據(jù)船舶的用途，船舶有專用的工作機械：——艦船戰(zhàn)斗系統(tǒng)——鉆井船開采系統(tǒng)——挖泥船疏浚系統(tǒng)——漁船捕撈系統(tǒng)通常這些系統(tǒng)都以電力驅(qū)動。失去了動力，船舶便成為隨風浪漂流的死船，處在極端危險的境地。依據(jù)船舶的用途，船舶有專用的工作機械：船舶動力系統(tǒng)的類型船舶動力系統(tǒng)通常有兩種類型。一、原動機與推進器機械聯(lián)接構(gòu)成獨立的推進裝置，另有船舶電站，負責供應所有輔助機械及生活系統(tǒng)。推進用的原動機又稱為主機（MainEngine）現(xiàn)有的船舶80%以上，采用這類系統(tǒng)。船舶動力系統(tǒng)的類型船舶動力系統(tǒng)通常有原動機（PrimeMotor）是將燃料的化學能（或原子能）轉(zhuǎn)化為機械能的機器。原動機常用的為柴油機、燃氣輪機、蒸汽渦輪（常規(guī)或原子鍋爐）。推進器（Propeller）通常為螺旋槳（螺距固定或可控），在小型高速船舶中也有用噴水推進（WaterJetPropulsion）的。原動機（PrimeMotor）是將原動機和推進器可以直聯(lián)或通過減速齒輪聯(lián)接。Energysources：FossilAtomic…GeneratorMainengine：DieselTurbine...loadsMechanicalEnergyElectricenergyPropellersEnergysources：FossilPrimeengine：DieselTurbine...MechanicalEnergy原動機和推進器可以直聯(lián)或通過減速齒輪聯(lián)原動機的分類及用途汽油機GasolineEngine柴油機DieselEngine蒸汽渦輪裝置SteamTurbine燃氣渦輪裝置GasTurbine熱效率較低，功率小于200千瓦，大量用于汽車，僅游艇等小型船舶使用。

熱效率最高，低速柴油機可與螺旋槳直聯(lián)。80%以上的民用商船采用柴油機為主機，通常小于10萬千瓦

由渦輪和鍋爐組成，熱效率較柴油機低。功率可很大，以煤為燃料的裝置常用于發(fā)電廠，在船舶上常用于核動力船及液化天然氣船

重量輕而功率大，常用于航空發(fā)動機，船舶中主要用于軍艦

原動機的分類及用途汽油機柴油機蒸汽渦輪裝置燃氣渦輪裝置熱效率二、電力推進的船舶動力裝置（MarineElectricPropulsion）電力推進船舶有一個集中的中央電站，向全船供應動力，包括推進動力在內(nèi)。電力推進船舶目前大約只占1/6，但未來將會成倍增長。

二、電力推進的船舶動力裝置（MarineElMEPS:WHAT’s&WHYMEPSisapropulsionsysteminwhichpropellersaredrivenbyelectricmotorsEnergysources：FossilAtomic…PropellersMotorGeneratorPrimeengine：DieselTurbine...FuelCellOtherloadsMechanicalEnergyElectricenergyMEPS:WHAT’s&WHYMEPSisapr船用柴油機的現(xiàn)狀與未來發(fā)展TheHistoryandfutureofMarineDieselEngine船用柴油機的現(xiàn)狀與未來發(fā)展TheHistoryandf---柴油機：顧名思義是以柴油為原料石油燃料分類天然氣CH4/C2H6液化石油氣C3H8/C4H10汽油~C8煤油＞C8柴油~C16重油＞C16瀝青易于點燃易于自燃不易燃燒沸點增加方向C原子增加方向---柴油機：顧名思義是以柴油為原料石油燃料分類天然氣一、柴油機最基本的特征

TheBasicFeatureofDieselEngine:What’s&Why柴油機的工作原理（WorkingPrincipal）：i)活塞下行：吸入空氣

ii)活塞上行：壓縮空氣，使空氣變熱，壓力增加，燃油噴在熱空氣中著火產(chǎn)生高溫高壓

iii)活塞下行：高溫高壓煙氣膨脹推動活塞下行

iv)活塞上行：將已燃煙氣排出缸外

v)活塞下行：吸入空氣…，新的循環(huán)開始一、柴油機最基本的特征

TheBasicFeature

柴油機是一種原動機（PrimeMotor，Engine)：——將燃料化學能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)換器(EnergyConverter)——為人類提供機械能(MechanicalEnergySupplier)——柴油機：顧名思義是以柴油為燃料柴油機是一種原動機（PrimeMotor，Engine)

柴油機是一種內(nèi)燃機（InternalCombustionEngine)：

燃料在發(fā)動機內(nèi)部燃燒（蒸汽機(SteamEngine)、蒸汽渦輪(SteamTurbine)等為外燃機(ExternalCombustionEngine)，汽油機也是內(nèi)燃機）柴油機是一種內(nèi)燃機（InternalCombustio柴油機是一種往復式發(fā)動機（ReciprocatingEngine)：

其特征是具有曲柄連桿機構(gòu)，將周而復始的往復運動轉(zhuǎn)化為持久的回轉(zhuǎn)運動。柴油機是一種往復式發(fā)動機（Reciprocating

柴油機是一種壓燃式發(fā)動機（CompressedIgnitionEngine)：

燃料在壓縮后的熱空氣中自燃著火。汽油機是以火花去點燃熱的油、氣混合物，稱為點燃式發(fā)動機（SparkIgnitionEngine)柴油機是一種壓燃式發(fā)動機（CompressedIgn

迄今為止，柴油機仍然是熱效率最高，應用最廣泛的發(fā)動機。在船舶動力及大功率車輛的應用上占有絕對的優(yōu)勢。迄今為止，柴油機仍然是熱效率最高，應用最廣泛二、柴油機的發(fā)展歷史

TheHistoryofDieselEngineDevelopment柴油機又名狄塞爾發(fā)動機，是德國人RudolfDiesel在1890年發(fā)明，是老牌工業(yè)文明的產(chǎn)物。二、柴油機的發(fā)展歷史

TheHistoryofDies

1893至1897年期間，在德國的奧古斯堡MAN制造廠開發(fā)出了第一臺可以應用的柴油機。今天MAN公司仍然是世界上最大的柴油機制造商之一1893至1897年期間，在德國的奧古斯堡MAN制造廠開發(fā)出在最初20年中，柴油機的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，并在航空、車輛、航海等方面取得廣泛的應用。1912年首臺柴油機用于遠洋船舶，此時船舶的動力還是蒸汽機的天下（Titanic，即在該年首航并沉沒)。在最初20年中，柴油機的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，并在航空、車輛、航在此后20余年的競爭中，隨著二次世界大戰(zhàn)中“自由輪”的退役，蒸汽機全面退出了歷史舞臺，取而代之的是大功率的船用柴油機。另一方面在航空領域中渦輪機及噴氣機的崛起，則使星型航空發(fā)動機在飛行動力中被淘汰。在此后20余年的競爭中，隨著二次世界大戰(zhàn)中“自由輪”的退役在數(shù)十年的競爭過程中很多名牌公司被淘汰或兼并，其中包括美國、英國、荷蘭、瑞典等發(fā)達國家的制造商。今天90%以上的遠洋船市場已被2~3個大跨國公司所壟斷。這些處于壟斷地位的大跨國公司主要是MAN-B&W公司以及Watshila-Sulzer公司，世界主要的造機或造船廠都是購買了他們的專利許可證生產(chǎn)他們的產(chǎn)品在數(shù)十年的競爭過程中很多名牌公司被淘汰或兼并，其中包括美國、在韓國生產(chǎn)的MANB&WS90在韓國生產(chǎn)的MANB&WS90市場的需求引導著技術(shù)進步的方向經(jīng)濟的全球一體化需要大規(guī)模的跨洋物流，從而要求船舶大型化、快速化。這就要求柴油機的功率迅速增長（因為柴油機的功率必需與螺旋槳轉(zhuǎn)速的三次方成正比）市場的需求引導著技術(shù)進步的方向——特別是集裝箱船,不僅裝箱數(shù)增多,而且航速要求提高到24~25kn。例如建造裝運TEU12000個，航速23~24kn的集裝箱船，要求單機功率近100,000kW——特別是集裝箱船,不僅裝箱數(shù)增多,而且航速要求提高到24~TheHamburgExpress，theworld'slargestcontainership，carriesuptoTEU7500，poweredbyahuge12K98MC，70,000kWDieselEngineTheHamburgExpress，theworld'—遠洋輪的需求導致低速柴油機巨人的出現(xiàn)由于螺旋槳轉(zhuǎn)速低時，效率較高，而較低的轉(zhuǎn)速也有利于燃料的燃燒。因此出現(xiàn)了60~70rpm/min的低速柴油機，柴油機的高度達到15米以上，這種機型稱為低速二沖程發(fā)動機，廣泛地用于遠洋船舶。—遠洋輪的需求導致低速柴油機巨人的出現(xiàn)——軍事上的需求導致了增壓技術(shù)的發(fā)展：在有限的空間和重量下發(fā)出最大功率早期的柴油機都是自然吸氣的，在發(fā)動機氣缸內(nèi)，有限的空氣只能燃燒有限的油，從而只能發(fā)出有限的功率?！娛律系男枨髮е铝嗽鰤杭夹g(shù)的發(fā)展：在有限的空間和重量下發(fā)增壓(Supercharging)是指把空氣壓縮，密度增大后再進入發(fā)動機氣缸。如此，氣多、油多，功率自然增加增壓技術(shù)的突破是在上世紀50年代初，至今非增壓的柴油機除了在部分車輛上還有使用外，在船舶上已經(jīng)絕跡增壓(Supercharging)是指把空氣壓縮，密度增大后船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展ppt課件燃燒的技術(shù)是柴油機最重要的核心技術(shù)——燃燒必須及時，并在以毫秒計的時間內(nèi)結(jié)束——燃燒必須完全，不能有黑煙、CO、NOx等有害排放——燃燒必須平順，以減少振動和噪聲——對于燃燒過程的認識并未窮盡，對于燃燒的控制也遠未達到完善燃燒的技術(shù)是柴油機最重要的核心技術(shù)能源危機與重油的應用在運價激烈的競爭中，船東提出了降低燃料費用的要求。降低燃料費用一個重要措施是使用低品質(zhì)的燃料油(FuelOil)，柴油(DieselOil)和燃料油的價格相差一倍以上。這就導致了重油技術(shù)的誕生，今天這一技術(shù)已經(jīng)從低速機普及到中速機。能源危機與重油的應用三、船用柴油機技術(shù)現(xiàn)狀

TheStateoftheArtofMarineDieselEngine自從柴油機誕生以來，技術(shù)性能已經(jīng)發(fā)生了極大的變化：——效率已經(jīng)從25%提高到50%，在近十年來，每年提高1%。這意味著用同樣的油現(xiàn)在可以產(chǎn)生一倍以上的馬力——平均壓力從0.5~0.6MPa提高到2.5MPa，這意味著同樣大小的柴油機現(xiàn)在可以產(chǎn)生四倍的馬力三、船用柴油機技術(shù)現(xiàn)狀

TheStateoftheA新的技術(shù)和方法

NewTechnologies&Solutions高新技術(shù)正在改變著傳統(tǒng)柴油機的面貌。電子控制及IT技術(shù)——常規(guī)的機械控制裝置被取代——各種芯片、傳感器、控制器、執(zhí)行器成為發(fā)動機運行的靈魂——遙控、無人機艙、一人船橋（OneManBridge）

新的技術(shù)和方法

NewTechnologies&Sol船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展ppt課件船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展ppt課件——智能發(fā)動機及中央能量管理系統(tǒng)（IntelligentEngine）——新的世紀：電子控制的智能發(fā)動機的時代已經(jīng)來臨，MAN的智能發(fā)動機2000年11月已經(jīng)在挪威的一艘37500dwt化學品船上試用——智能發(fā)動機及中央能量管理系統(tǒng)（Intelligent船舶電力推進技術(shù)的歷史與發(fā)展

船舶電力推進技術(shù)的歷史與發(fā)展傳統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)柴油機與推進器機械連接的缺點：1、主機的功率必須按船舶最高航速配置，當工作在低速時，柴油機的效率迅速降低。原動機負載低時效率低是不可避免的，這就象大馬拉小車一樣。因而機動性要求高的船舶，例如軍艦、郵輪、各種工作船舶，其油耗高成為難以解決的頑癥。傳統(tǒng)的船舶動力系統(tǒng)柴油機與推進器機械連接的缺點2、柴油機不能工作在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之下（當轉(zhuǎn)速太低時，柴油機會失火）。對于操縱性要求高，需要動態(tài)定位的船舶無法滿足要求（海上鉆井、電纜敷設、海上輸油）。另外在低轉(zhuǎn)速下也發(fā)不出大的扭矩（破冰船），沒有制動功能和迅速正倒車。2、柴油機不能工作在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速之下（當轉(zhuǎn)速太低時，3、主機與推進器剛性連接，制約了機艙優(yōu)化布置，占據(jù)了巨大空間，傳統(tǒng)的舵—螺旋槳的推進效率低于電力推進船舶的吊艙推進器。

以上缺點，正好是電力推進船舶的優(yōu)點。3、主機與推進器剛性連接，制約了機艙優(yōu)化布置，占據(jù)了巨大空船舶動力裝置的歷史及未來發(fā)展ppt課件電力推進船舶的優(yōu)點機動性：巡航時，可以關(guān)閉部分或大部分發(fā)電機組。操縱性：現(xiàn)代控制器驅(qū)動的推進器可以在零轉(zhuǎn)速附近工作，并具有大扭矩，并有制動功能。柔性布置：可以把推進電機放在艉水下吊艙內(nèi)和螺旋槳連接，吊艙可以360°旋轉(zhuǎn)。舒適性：振動、噪聲小、隱蔽性好電力推進船舶的優(yōu)點機動性：巡航時，可以關(guān)閉部分或大部分發(fā)電機電力推進船舶的市場趨勢包括核動力在內(nèi)的新一代軍用艦船將無一例外地采用電力推進及綜合電力系統(tǒng)。美國會已經(jīng)通過聽證，同意弗吉尼亞級核潛艇采用綜合電力系統(tǒng)。電力推進船舶的市場趨勢包括核動力在內(nèi)的新一代軍用艦船將無一例油價的高企可能使電力推進迅速用于新的領域?qū)V泛應用于滾裝船、郵輪、集裝箱船、化學品及LNG船、高速船、離岸工作船（鉆井船）等油價的高企可能使電力推進迅速用于新的領域在民用船方面，電力推進系統(tǒng)的產(chǎn)值目前仍約占15％左右，約USD800M。預測至2013年電力推進系統(tǒng)的產(chǎn)值將增長5～6倍，達到USD4bn～5bn，約為現(xiàn)有動力系統(tǒng)總產(chǎn)值的70～80％在民用船方面，電力推進系統(tǒng)的產(chǎn)值目前仍約占15％左右，約US盡管如此，船舶電力推進發(fā)展的歷史卻頗為曲折。由于結(jié)構(gòu)簡單的交流電機其轉(zhuǎn)速取決于電網(wǎng)的工作頻率，而變頻問題長期來未能解決。因此幾十年來船舶電力推進只是用在軍艦及特種用途船舶上，而未成為推進動力的主流。盡管如此，船舶電力推進發(fā)展的歷史卻頗為曲交流電機最簡單的的原理概括如下：將交流電導入電機的定子繞組，可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場將以與交流電頻率相應的角速度旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子也產(chǎn)生磁場時，這二個磁場磁力的作用將使轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。如果交流電的頻率不變則電機轉(zhuǎn)速不變。交流電機最簡單的的原理概括如下：船舶電力推進技術(shù)的發(fā)展史

人們在200年前發(fā)現(xiàn)了電，在150年前發(fā)明了發(fā)動機，其原理簡單地說來即為電生磁、磁生力。通過磁場的媒介，電能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能反之亦然。－1795年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)電流－1800年，伏爾泰發(fā)明電池，人類第一次有了可使用的電能船舶電力推進技術(shù)的發(fā)展史人們在200年前發(fā)現(xiàn)了電，－1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應，打開了電能與機械能的轉(zhuǎn)換之門－1834年，Davenport發(fā)明了第一臺使用電刷及半圓環(huán)（機械換流器）的直流電動機，并用伏爾泰電池為電源作了電力機車模型，正是這個模型使卡爾.馬克思欣喜若狂－1882年，愛迪生采用同樣的原理用蒸汽機作為原動機發(fā)電，并將直流電用于照明－1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應，打開了電能與機械能的轉(zhuǎn)換之－1886年，WilliamStanley發(fā)明變壓器－1882～1892年，NikolaTelsa發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場原理，發(fā)明無刷的交流感應電動機及發(fā)電機，并實現(xiàn)了多相功率配送，開始了愛迪生與威斯汀豪斯的交、直流之戰(zhàn)：TheWarofCurrents。最終愛迪生失敗—1900年10月12日，第一艘美海軍潛水艇下水，采用汽油機和電動機驅(qū)動，載重64噸，航速6節(jié)－1886年，WilliamStanley發(fā)明變壓器

－1911年，第一艘柴油機船下水（二沖程4x250/370）－1913年，第一艘柴油－電力推進船Tynemount下水，1644噸，300HP/400RPM。但因起動負載過大而未成功，1914年改裝，1916年被擊沉于大西洋－1911年，第一艘柴油機船下水（二沖程4x250/370－1917年，世界大戰(zhàn)爆發(fā)刺激了海軍的發(fā)展，期間電力推進在艦船中得到了很快的發(fā)展。電力推進的德國潛艇擊沉了共650萬噸商船；美新墨西哥級戰(zhàn)斗艦為蒸汽透平電力推進，功率已達40，000HP－1918年電力在世界的迅速應用，使得列寧說出了“共產(chǎn)主義等于蘇維埃+電氣化”的名言－1917年，世界大戰(zhàn)爆發(fā)刺激了海軍的發(fā)展，期間電力推進在艦－1920年，S/SNOMANDY郵輪下水，功率達到29MW，采用蒸汽透平為原動機，以同步發(fā)電機及同步電動機組成的電力傳動來帶動螺旋槳。而同期使用電力推進的航空母艦其功率已達到180，000HP－1934年，第一艘使用變距漿的船只下水。在其專利問世30年以后的這項技術(shù)，使交流電機可能用于電力推進。－1920年，S/SNOMANDY郵輪下水，功率達到2－第二次世界大戰(zhàn)期間：約有300艘水面艦艇采用電力推進技術(shù)。而主要的技術(shù)方案或為交流同步電力傳動，或為直流發(fā)電、直流電動機驅(qū)動。由于其固有缺點，因而限制了其應用。在民用船方面，除了豪華輪及破冰船之外，很少采用。而柴油機潛艇只有采用電力推進，因為在水下航行電池是唯一的能源。在二戰(zhàn)中慘烈的大西洋之戰(zhàn)，德國有千余艘潛艇擊沉。而其水下航速僅6節(jié)/小時。此后在軍用方面，1960年美建造了電力推進的Tullibee號核潛艇（1988年退役），1974年建造了Lipscomb號核潛艇。但這些傳統(tǒng)的電力推進裝置維修困難，性能不佳，并不成功。－第二次世界大戰(zhàn)期間：約有300艘水面艦艇采用電力推進技術(shù)。

－1947年，美貝爾實驗室發(fā)現(xiàn)半導體。這是二十世紀最偉大的發(fā)明之一，以至于我們可以把二十世紀的后五十年稱為硅世紀。期間，半導體的應用向著兩個極端的領域迅猛發(fā)展。在微電子方面，大規(guī)模集成電路的硅芯片（wafercore）是構(gòu)成全部的絢爛的信息世界的基礎；而在強電的轉(zhuǎn)換和傳遞方面，可控硅的應用使大功率電能的電子控制得以實現(xiàn)，產(chǎn)生了一門新的學科PowerElectronics－1947年，美貝爾實驗室發(fā)現(xiàn)半導體。這是二十世紀最偉大的今天，由于大功率可控硅技術(shù)的突破，人們可以用毫安級的微電流來控制幾千安的強大電流，并且在微秒級的時間內(nèi)使之導通或關(guān)閉。利用這些高速的大功率電子開關(guān)，人們可以輕易地改變交流電的瞬態(tài)波形。包括頻率、電壓和相位。用這樣的變頻器來驅(qū)動推進電機，可以滿足任何需要，包括轉(zhuǎn)速和扭矩。今天，由于大功率可控硅技術(shù)的突破，人們船舶推進電機通常是和螺旋槳直聯(lián)，最大功率已達43,000kW(43MW)。電壓通常為6600伏~11000伏，電流達數(shù)千安以上。當強大的電流通過時，即使優(yōu)良的銅導線也會產(chǎn)生大量的熱，大電流成為電機功率最主要的制約因素，此時只有增加電纜截面積和增加散熱面積。而這將引起電機重量和體積的增大。目前2萬千瓦推進電機的外徑都在3米以上。此外，減少電能與機械能轉(zhuǎn)換中的損失也一直是技術(shù)進步的目標。超導技術(shù)的突破可以大大提高傳統(tǒng)電機的性能。這對艦艇尤為重要。高溫超導（HTS：HighTemperatureSuperconductor）技術(shù)船舶推進電機通常是和螺旋槳直聯(lián)，最大功將超導體用于電機以減少銅損和鐵損并縮小電機的體積與重量，在上世紀末取得了重大的突破。這主要是基于高溫超導體材料的最新成果。人類早在1911年就發(fā)現(xiàn)水銀在4K時有超導特性，但直至1986年以后才發(fā)現(xiàn)了某些氧化物陶瓷可以在較高溫度下具有超導特性。其中包含美籍華人科學家Daul.Chu的功績。將超導體用于電機以減少銅損和鐵損并縮小

所謂高溫超導體是指在50K以上，在臨界電流臨界磁通以下，電阻為零的導體。由于其臨界溫度高于液氮的溫度43K，因而可以用液氮冷卻來保持材料的超導。目前以氧化銅為基的Ti2Ba2Ca2Cu3O10的臨界溫度為125K，而其電流密度約為銅導線的140倍，1000A/mm2。第二代HTS導線是一種約4厘米的寬帶。2007年12月美國超導公司具有30萬米生產(chǎn)能力。美國海軍大力投資發(fā)展HTS電機。2003年投資AS7000萬美元制造36.5MW的HTS馬達，投資GE制造100MVA的GENSETS；法國阿爾斯通則制造20MWHTS馬達。而5800HP/1800RPM的HTSMotor則已經(jīng)成功運行。所謂高溫超導體是指在50K以上，在臨界電美國AS公司制造的5MW的HTS電機美國AS公司制造的5MW的HTS電機HTSMotor的優(yōu)點包括：重量和體積縮小，重量減輕1/3以上。在大功率電機中可減少2/3。銅損和鐵損減小，使效率提高，尤其是在部分負荷時。HTSMotor的優(yōu)點包括：永磁（PM：PermanentMagnetic）電機大功率的推進電機也需要強大的磁場，轉(zhuǎn)動螺旋槳的扭矩正是由磁力所產(chǎn)生。傳統(tǒng)電機中的磁場都是由帶有鐵芯的線圈（繞組）通電后產(chǎn)生的。但是向轉(zhuǎn)動著的繞組通電是很困難的事。在永磁材料方面的突破，可以輕易地克服這一困難。永磁材料就是一旦充磁后就不會退磁的材料。永磁（PM：PermanentMagnetic）電機永磁電機是美國人HowardJohnson在1979年發(fā)明的，當時美國專利局對其專利申請的評審員認為其發(fā)明違背了能量守恒定律，不過這一專利最終還是獲得了通過。永磁馬達也被稱為HJmotor。在永磁材料方面也有很大突破。過去永磁性材料是以鈷、鉑等為主要材料，價格昂貴，鈷的主要產(chǎn)地在剛果（扎伊爾），主要用于信息產(chǎn)業(yè)。1983年發(fā)現(xiàn)以稀土金屬銣為主要元素的銣鐵硼材料具有極其優(yōu)越的抗矯磁性。而這一材料十分便宜，其資源主要在中國內(nèi)蒙，中國永磁材料的生產(chǎn)量2010年已經(jīng)占1/3以上。而在2010年更占稀土礦生產(chǎn)的70％。永磁電機是美國人HowardJohnson在1979年發(fā)明永磁材料也可以和其它技術(shù)相結(jié)合用于船舶電力推進。2003年ABB公布已經(jīng)可以生產(chǎn)5000kW的吊艙永磁電機。在海軍正在建造的高溫超導體電機中很多都同時采用了永磁材料。2002年西南交大成功研制了磁懸浮永磁、高溫超導機車。永磁材料也可以和其它技術(shù)相結(jié)合用于船舶電力推進。2003年A永磁電機的優(yōu)點：轉(zhuǎn)子無鐵芯，轉(zhuǎn)動慣量小，響應快；無電刷即集流環(huán)。永磁電機的優(yōu)點：吊艙推進技術(shù)的發(fā)展

（PoddedPropulsion）吊艙推進技術(shù)的發(fā)展

（PoddedPropulsion）Pod指吊于船外的水下艙室，室內(nèi)有推進電機，通過軸系及推進軸承和推進器，電機與母船只有動力電纜及通信電纜相連接。FixPod與Azipod：Azipod指可沿Z軸360o旋轉(zhuǎn)動的吊艙，其中Azi－指Azimurth。Azimurth傳動過去由錐齒輪系組成的Z－drive實現(xiàn)，后來又用于側(cè)推器（Thruster）。在上世紀九十年代中期ABB率先將Azimurth概念用于主電力推進。其后又提出了對向反轉(zhuǎn)吊艙推進裝置的概念。Pod指吊于船外的水下艙室，室內(nèi)有生產(chǎn)吊艙系統(tǒng)的著名公司：

ABBIndustry（Azipod）Rolls-Royce（Mer