2017年国外舰船动力系统研制费用占比及舰船动力发展的趋势分析（图）

2017-10-09 05:17

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国外核动力航母及潜艇动力系统约占研制总费用的11-18%，后期维护费用较高美国海军航母的核动力系统约占总研制费用12%美国海军第二代核动力航母“尼米兹”级航母（CVN68）、新服役的第三代核动力航母“福特”级航母（CVN78）的研制费用构成中，核动力系统占比保持12%不变。“尼米兹”级航母从第一艘于1975年服役，最后一艘“布什”号（CVN77）2009年服役，根据美国国防部公告，CVN77的研制费用为58亿美元，核动力系统费用为7亿美元。新一代航母“福特”级航母造价129亿美元，采用了新一代的核反应装置，核动力系统费用占比保持12%不变。

图：“尼米兹”级航母核动力装置总研制费用58亿美元，动力系统占12%

图：“福特”级动力航母（CVN78）总研制费用达129亿美元，新型核动力装置占12%

核动力航母中期换料大修费用约占研制费用1/2，主要为核动力装置费用更换及现代化升级费用。与常规动力航母不同，核动力航母的动力装置寿命约30年，到期须进行换料大修。根据美国GAO发布的报告，与常规动力航母相比，核动力航母须额外支出换料大修费用、核动力部门日常保障费用、报废处理费用等，三项费用之和超过了舰艇研制费用。

图：核动力航母换料大修费用约占研制费用1/2

新一代攻击核潜艇动力系统占总研制费用18%

美国“海狼”级攻击核潜艇动力系统占比11%，新一代“弗吉尼亚”级攻击核潜艇动力系统占比达18%。“海狼”级核潜艇在船电系统、船体机电等方面做了诸多改进，首舰1997年服役，造价高达24亿美元，核动力系统占比为11%。新一代“弗吉尼亚”级攻击核潜艇采用了比“海狼”级更先进的第9代核动力装置（S9G压水堆核反应装置），动力系统占研制总价18%。

图：“海狼级”攻击核潜艇1997年服役，平均造价24亿

参考中国报告网发布《2017-2022年中国航空动力主要设备与部件市场现状及未来发展前景分析报告》

图：新一代“弗吉尼亚”级攻击核潜艇平均造价26亿

美军水面舰艇“全燃动力化”策略大幅降低动力系统费用

规模化使用燃气轮机动力，万吨级驱逐舰动力系统费用占比仅9%

美军水面舰艇普遍使用GE公司的LM2500系列燃气轮机作为主要动力，DDG51系列驱逐舰动力系统费用占比仅为9%。水面舰艇基本实现“全燃动力化”，如“提康德罗加”级巡洋舰（CG47）、“阿利伯克”级驱逐舰（DDG51）、“黄蜂”级两栖攻击舰（LHD8）等均采用燃气轮机作为主动力。以DDG51为例，其单艘舰的平均研制费用为18亿美元，动力装置（包括主机、传动装置、推进器、辅助装置等）费用约1.6亿美元，仅占成本的9.1%，主要得益于美国海军批量购置GE公司的LM2500系列燃气轮机使其单机价格十分低廉。DDG51的动力系统费用构成中，主机（4台LM2500）占比仅为1/4。

图：DDG51级驱逐舰动力系统仅占单舰研制费用的9%

同一型号燃气轮机反复成熟应用，降低新型舰艇的动力系统成本

美军新型濒海战斗舰使用LM2500系列燃气轮机作为主要动力，降低动力系统成本。美军新型濒海战斗舰采用两种型号设计，分别为“独立”级和“自由”级。“独立”级濒海战斗舰由于采用了一贯使用的LM2500系列燃气轮机，其动力系统总价仅6600万美元，而使用了罗罗MT-30燃气轮机的“自由”级濒海战斗舰的动力系统费用为8400万美元，
“独立”级成本降低不少。

图：美国海军水面舰艇大规模使用GELM2500系列燃气轮机

图：“自由”级濒海战斗舰采用罗罗MT-30燃气轮机，动力系统占比高达18%

图：“独立”级濒海战斗舰使用成熟的LM2500系列燃气轮机，动力系统占比为13%

综合电力系统单舰成本仅略高于燃气轮机动力

美国海军新型的“朱姆沃尔特”级驱逐舰（DDG1000）采用综合电力系统，总成本为1.83亿美元，费用占比为4.3%。作为下一代驱逐舰，DDG1000采用了综合电力系统在内的多项前沿技术，其单艘舰艇的研制总价超过40亿美元，大幅超出美国海军初始预算，综合电力系统成本占比并不高。

综合电力系统节省了传动装置等费用，且总成本与传统燃气轮机动力系统相比并未大幅增加。DDG51的燃气轮机动力系统平均成本为1.63亿美元，综合电力系统仅比其增长12%，却大幅提高了舰艇的生命力、机动性、操控性和续航能力。因此，综合电力系统费效比高，是未来舰船动力发展的重要趋势。