三体电动专用船是近海船只发展方向
西昌航天杨周
随着我国海洋战略的稳步推进，海监、渔政、救援、科考、监视、测量等近海专用船只的需求量急剧增长。在此背景下，为有效降低船只建造成本、减少维护费用、节省航行费用，推动我国近海船只的升级换代，经过深入研究，一种创新型的专用船设计应运而生。
一、设计参数
船体结构：采用高强度钢材或新型复合材料建造船体，保证结构强度的同时减轻重量。船体设计为尖艏方艉，提高航行速度和稳定性。
动力系统：电池供电、中压直流驱动及电力管理，功率根据船只用途和载重确定。
船体控制：每个船体各安装一台推进系统，通过电力管理系统，实现无级调速，以差动的方式实现三体船的转弯、掉头、原地旋转等功能。配备先进的导航和操控系统，提高航行安全性和操作便利性。数据支撑体系化
二、技术方案
专用船共确定三种排水量规格，分别为 2 千吨、3 千吨和 5 千吨，船体采用三体船设计。三体船凭借其出色的抗风性与抗浪性、宽阔的甲板面积以及较小的水阻，能够实现高速航行，为各类近海作业和特殊需求提供了坚实的基础。
其航行能源采用磷酸铁锂电池组（能量密度≥180Wh/kg）与质子交换膜氢燃料电池（功率密度≥3kW/L）的智能混合供电系统，两种能源可自由切换。可充式电池为主能源，氢燃料电池为副能源或应急能源。推进系统则选用中压直流系统控制下的无轴泵推技术，高度契合海监、渔政、监视等特种作业的严苛要求。
三、应用场景
电动三体式专用船作为统一设计的通用平台，具备规模化、模块化制造的显著优势。由于统一设计与制造，相关零配件可实现互换，极大地降低了维护与制造成本，在实现批量化生产后，有望逐步取代现有的各类专用船。
电动三体式专用船作为通用平台，能够根据不同任务需求，灵活配置各类设备与装备，轻松完成功能组合的多样化，从而分别变身为海监、渔政、救援、科考、监视等不同用途的专用船。
不同用途船只灵活配置各类设备与装备：
渔业捕捞船：配备专业的捕捞设备，如渔网、钓竿等存放和操作空间。设有鱼舱，具备良好的保鲜功能，保证渔获品质。
增加甲板面积，方便渔民进行捕捞作业。
近海运输船：设计宽敞的货舱，根据运输货物类型（如散货、集装箱等）进行合理布局。安装高效的装卸设备，提高货物装卸效率。
海上观光船：设计舒适的乘客舱室，提供良好的视野和通风条件。配备安全防护设施，如救生衣、救生筏等。增加观光平台和娱乐设施，提升游客体验。
海监、渔政、救援、科考、监视、测量船：根据其用途不同，选择性地配置适用专用设备，满足其特定用途。
四、配套设施与服务
港口设施：根据统一的船只尺寸，优化港口的码头、航道、锚地等设施，提高港口的运营效率。沿海各港口配套建设统一规格充电接口的充电设施，与专用船的充电接口相匹配，实现了船用能源的高效替代。电力推进不仅能效高、能源利用率好，而且作为清洁能源，在助力环保的同时，大幅降低了船只的航行成本。配置氢燃料电池更新设施。
培训体系：为船员提供统一的培训课程，包括船只操作、安全管理、维护保养等方面的培训，提高船员的专业素质。
售后服务：建立完善的售后服务网络，及时为船只提供维修、保养、零部件提供等服务。由于模块化制造，便于为三体电动专用船提供高效的维修、保养，从而提高船只的使用效率。
五、方案的拓展价值
基于三体专用船的设计理念，进一步开发填海造地专用集装箱运输船。将沿海地区的生活垃圾、医疗垃圾、污染土壤、生活污水处理厂的污泥、有害固体废料等，装入预制的钢筋混凝土集装箱中，运输至南海地区用于填海造地（详细内容可参考本人撰写的关于南海开发及储油海上平台等相关文章）。
三体电动专用船的推广，为南海地区开发利用核电提供了一种理想的富裕电力转换途径。在南海地区建设2—4座海洋平台式核电站，采用中广核 ACPR50S 海上浮动核电站（电功率 60MW）以满足南海各岛屿的用电需求，其富裕电力，可通过充电式电动三体式专用船进行有效转换——为返程的三体专用船充电。
在配置一定数量移动充电船的情况下，再在南海航道上设置足够数量小型核电站，甚至可实现全程用核电充电。通过船用能源的变革，从根本上解决我国沿海地区与南海地区的交通障碍。
由此，成为南海开发的战略支点，年运输固废 300 万吨，支撑南海岛礁建设可持续性，实现南海核电消纳：单艘船日充电量达 120MWh，相当于南海核电站日发电量的15%。
由此，推动产业升级，带动氢能产业链发展，预计创造 2000亿产业规模，推动船舶工业向智能化、绿色化转型。
六、经济效益
（一）成本优势
建造阶段：模块化生产降低成本 35%（中国船舶工业行业协会 2024）
运营阶段：电动三体船每海里能耗成本仅0.8元，较柴油动力船（2.5元/海里）降低68%
维护阶段：全生命周期成本减少 48%（模块化设计）
（二）环保效益
七、方案实施路径
（一）路径
调研分析：对近海船只的现状、需求、市场情况等进行深入调研，确定设计方案的可行性。
设计研发：组织专业的设计团队进行船只设计，进行模拟试验和优化。
试点建造：选择部分船厂进行试点建造，对设计方案进行实际验证和改进。
推广应用：在试点成功的基础上，逐步推广统一大小的船只，推动近海船只的升级发展。
（二）实施路径规划
技术验证阶段（2025-2026）
· 完成 2 千吨级原型船建造
· 在南海海域开展 1000 小时可靠性测试
· 取得中国船级社（CCS）新能源船舶认证
产业化阶段（2027-2028）
· 建成 3 条自动化生产线
· 实现年产能 50 艘
· 配套建设 10 个沿海智能充换电站
规模化推广（2029-2035）
· 市场占有率达近海作业船舶的 60%
· 形成 “船 - 港 - 电” 一体化产业生态
· 推动南海核电 - 航运协同发展
八、结束语
三体电动专用船的创新设计，以统一规格、清洁能源、模块化平台为核心，为我国近海作业与海洋开发提供了系统性解决方案。其规模化生产模式可显著降低建造与维护成本，清洁能源动力系统兼顾环保与经济性，灵活的功能拓展能力则能满足多领域需求。这一方案不仅是近海船只技术升级的重要突破，更是推动海洋经济高质量发展、助力 “双碳” 目标实现的关键实践。
在南海开发战略中，三体电动专用船通过 “能源转换 + 海洋基建” 的双重路径，为核电富裕电力的高效利用与海洋空间拓展提供了创新思路。通过预制钢筋混凝土集装箱运输废弃物填海造地，既能解决沿海地区环境治理难题，又能为南海岛礁建设提供可持续资源支持。这种 “变废为宝” 的模式，标志着我国海洋开发正从资源消耗型向循环经济型转变。
随着配套港口设施的完善、氢能产业链的成熟及核电技术的突破，三体电动专用船将逐步构建起覆盖近海与远海的绿色航运网络。这一创新成果的落地实施，将巩固我国在全球海洋装备领域的领先地位。
方案通过技术创新与模式变革，为我国海洋强国建设提供了 “绿色、智能、高效”的船舶解决方案。建议纳入国家海洋经济发展“十四五”规划重点项目，在粤港澳大湾区和海南自贸港开展先行先试。随着技术迭代与产业协同，三体电动专用船必将成为经略海洋的战略重器，为全球海洋治理贡献中国方案。
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发表于 2025-4-21 20:34
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