智能新能源船舶技术创新案例⑨ 子鹏无轴推进双体纯电游艇

智能新能源船舶技术创新案例⑨
子鹏无轴推进双体纯电游艇
为系统总结最新成果、凝聚产业协同合力,智能新能源船舶技术创新产业联盟持续发起全国性创新案例的深度征集。本次汇编严格遴选了覆盖绿色动力、核心装备、智能驾驶、船岸协同、安全保障等前沿领域的代表性案例。本次活动得到高校、行业科研院所、船舶制造企业、航运公司等单位的积极响应,经过严格评审,最终遴选出10项具有代表性的优秀案例。这些案例集中展现了我国智能新能源船舶从单点攻关迈向全链条融合、从示范验证迈向规模化落地的壮阔进程,为全球水运装备绿色智能转型提供了极具技术先进性与经济社会效益的中国方案。
案例内容
子鹏无轴推进双体纯电游艇
完成单位:广州海工船舶设备有限公司、子鹏(深圳)船艇科技有限公司、武汉理工大学
完成人:邱湘瑶、冯华、刘湘明、雷万泉、陈海龙、欧阳武、刘报、李春强
西江国际子鹏双体纯电游艇”是国内首艘新能源(纯电)无轴推进双体游艇,集成了综合电力系统技术、先进无轴轮缘推技术,实现“低碳航行+智能管控”。
动力系统配置:采用磷酸铁锂锂离子电池动力系统,具有安全性能好,能量密度高,循环寿命长,可靠性高等特点。由YJT40110413-175Ah单体电池串联组成,包括2套230.4V和175Ah锂电池组,可根据需求串、并联使用。
推进系统创新:自主研发了20 kW无轴轮缘推进器,取消传动轴系、齿轮箱,将永磁电机与螺旋桨集成一体,通过电机转子直接驱动桨叶旋转产生推力。相比传统机械传动推进系统,系统推进效率提升约12%,噪音降低20dB,避免了滑油泄漏和轴系机械故障等传统推进系统的顽疾。


(1)技术路线架构
需求分析→方案设计→系统集成→测试验证
需求分析:针对新型游艇可靠舒适、高效环保要求,确定“新船型+纯电推+智能控制”技术方向,对标国际海事组织(IMO)碳排放降低目标。
方案设计:
动力系统:采用纯电池电力推进方案,采用磷酸铁锂锂离子电池动力系统,结合智能能量管理系统,实现动力系统与无轴轮缘推进器深度适配,通过CAN总线实现实时数据互通,动态调整功率分配。
推进系统:采用先进无轴轮缘推进技术,研制20 kW无轴轮缘推进器,开展船体与推进器流场匹配,通过船尾型线与推进器导管集成优化,大幅减少附体阻力;推进电机控制与综合电力管理深度耦合,根据实时航速、载重动态调整推进功率,节省能耗。
系统集成:模块化安装动力设备与智能终端,采用船舶专用 CAN 总线实现数据交互,搭建船载工控机完成实时控制。
(1)传统船舶高污染:采用纯电推进+无轴轮缘推进器,实现绿色环保零排放。
(2)续航能力不足:采用多电池串联,提高能量密度;优化能量管理策略,提高续航能力。最高航速可达8节,巡航速度4节,巡航速度续航长达6小时。
(3)传统轴系推进效率低、噪音大:无轴轮缘推进技术消除齿轮箱、传动轴的能量损耗和噪声,系统推进效率较传统机械推进器提升约12%;无轴轮缘推进器采用水润滑轴承,避免油润滑轴承滑油泄漏污染。
(4)传统机械推进系统结构复杂、维护成本高:无轴轮缘推进器取消齿轮箱、中间轴承、密封等易损部件,推进器维护周期从每月3次延长至每年1次,维护成本下降60%,全生命周期维护成本大幅下降。
(1)减排成效:子鹏双体游艇采用纯电推进+无轴轮缘推进器技术,可实现零排放,且无滑油泄漏污染,符合《内河船舶污染防治技术政策》要求。
(2)经济效益:动力推进系统节能,燃料和滑油成本节约60%(电价成本<纯柴油成本),同时,维护成本显著下降。
(3)示范效应:作为国内首艘使用纯电池电力+无轴轮缘全回转推进的双体游艇,吸引多家同行单位调研学习。
该艇是佛山新型游艇迈向现代化、专业化、数字化的标志性成果,不仅是装备上的迭代升级,更是护航佛山西江游艇港高质量发展、服务航运物流中心建设的关键举措。
案例内容
核心技术装备名称
20kW无轴轮缘推进器
核心技术装备参数
额定功率20kW、桨叶直径330mm
核心技术装备的特点、创新点及技术先进性
技术特点:无机械传动轴系,永磁同步电机与螺旋桨集成一体,水润滑轴承,可360°全回转,安装布置灵活,运行维护少。
创新点:攻克浸水电机密封、电磁兼容、水润滑轴承等难题;独创“桨叶-电机”协同优化设计,通过多物理建模和多目标智能优化技术,实现推进器系统效率提升,减少空泡。
技术先进性:对比国外同类产品,本装备技术处于相同水平,成本方面具有显著优势。

智能新能源船舶技术创新产业联盟秘书处
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