破解老旧船舶能效瓶颈——“海盾”轴发系统装船交付

近日，南通远洋配套/威海重工科技自主研发的“海盾”轴带发电系统顺利完成装船交付，各项性能指标均达到设计预期标准，凭借其操作的便捷、系统的稳定以及显著的能效提升，赢得了客户的高度认可。

该系统将有效助力船舶节能降耗、减碳增效，为船舶从容应对碳强度评级提供坚实技术支撑。

产品开发：攻克轴发系统核心技术   

在国际海事（IMO）组织对现有船舶能效指数（EEXI）、碳强度指标（CII）出台并落地严苛管控要求的行业背景下，轴带发电系统正是破解这一难题的关键技术路径之一。

它通过充分利用主机富余机械能，在航行中替代传统辅机供电发电，有效降低船舶运营油耗、削减碳排放，从而精准解决船舶营运过程中节能降耗与温室气体减排的现实难题。

面对行业刚需与市场窗口期，公司技术中心主动响应行业新规与市场需求，迅速组建专项研发团队。

经过充分的市场调研与技术论证，团队确定了“永磁轴带发电机 + 有源前端变频系统 + 隔离变压器”的核心技术路线，并同步自主研发全套控制系统。

该系统具备高精度同步控制、多机并联运行、瞬态负荷适配、功率因数补偿等多项先进功能与性能优势，为后续产品的高效稳定运行奠定了坚实技术基础。

轴带发电系统对控制稳定性、供电品质及应急响应能力要求极高。

为 真 实 还 原 实 船 运 行 工 况、保障核心控制系统运行稳定可靠，研发团队搭建了专用轴发试验平台。

该平台采用异步电机作为原动机拖动轴带发电机，精准模拟实船工作环境。

依托试验平台，团队开展了控制系统开发与性能验证，先后完成系统并网、孤岛运行、多机并联、负荷分配、冲击负荷响应及应急工况处置等全场景模拟测试。

每一组数据、每一次调试，都反复校验、持续优化，全面验证了轴发系统各项功能的稳定性、适配性与安全性。

方案设计：复杂机舱的定制化破局 

 950kW 轴发改造项目落地于“CAPE PROGRESS I” 轮。

该轮船龄偏高、机舱设备布局紧凑，尤其艉轴区域可安装轴带发电机的空间极为有限，改造难度远超常规新造船项目。

面对复杂的实船机舱结构及原有船舶电站配置条件，研发团队先后开展多轮技术方案论证与研讨。

项目结合机舱空间布局与现场环境特点，为船舶匹配了永磁轴带发电机及水冷变频系统；通过定制开发轴发系统专用控制程序，严格保障供电电能质量，实现与原船电站能量管理系统的无缝对接。

在满足常规营运工况运行需求的基础上，团队还统筹兼顾各类极端工况，完善应急处置预案，全面保障船舶航行运营安全。

 此次轴发改装依托三维测绘数规划；同步联合发电机厂家优化设备据，对轴发系统安装空间进行精准外形尺寸，最大限度适配实船狭小系、冷却系统、电力负荷、短路电流安装空间。

同时，对加装轴发后的轴等关键参数重新核算校核，相关设计图纸完成送审并取得船级社认可，顺利完成全部生产设计落地工作。

实船交付：全流程测试赢得客户高度认可     

为保障轴发系统交付质量，研发团队策划了严谨的“三步走”测试验证流程。

第一步完成了轴带发电机同变频柜静、动态辨识及负荷测试，验证设备基础性能；第二步进行控制系统模拟测试，全面校验控制逻辑与保护策略；第三步开展设备整机联调，采用“异步电机拖动轴带发电机+柴油发电机+大容量负载”模式，完全模拟实船环境，进行系统并网、突加突卸负载、应急响应等全方位测试。

三轮测试层层递进，全面验证了系统的稳定性与可靠性，为现场系泊调试与海试交船提供了坚实保障。

从现场安装、系统调试到试航交付，项目团队实现全流程体系管理，将950kW 轴发系统精准、无缝并入该轮电力系统，确保新系统与船舶原有电网充分融合、高效并网。

目前，“海盾”轴带发电系统稳定运行，能够在复杂海况下持续输出高质量电力，保障全船供电需求。

船员反馈表明：系统操作简便，并网平滑无冲击，输出功率稳定，动态响应能力强，展现出优异的设备可靠性与运行连续性。

与此同时，船上辅机使用频率显著降低，油耗数据明显下降，船舶综合碳排放水平大幅降低。

下一步，南通远洋配套/威海重工科技将持续深耕船舶绿色节能与能效提升领域，以更可靠的技术、更完善的服务，为船舶修造提供安全高效、稳定可靠的低碳减排整体解决方案，助力行业绿色转型与高质量发展。