现在很多人都知道马伟明院士在我国海军的重要作用,特别是在海军工程技术领域,这确实是一件非常可喜的事情,因为这也证明了我国越来越重视海军的现代化建设。马伟明院士研发的综合电力系统,解决了航母一大难题,全球仅中国掌握,美国还在起步
马伟明院士的综合电力系统,名字叫中压直流全电力系统,而美国则叫中压交流电力系统。这两种电力系统的不同之处在于一种使用交流电,另一种使用直流电。那么,美国为什么要使用交流电呢?因为直流电传输时衰减严重,尽管军舰规模不是十分巨大,但因为全电动系统需要提供船上每个电器,传输过程仍然太长,损失严重,所以美国最终采用了交流。中国可以采用中压直流的原因是马院士的团队成功地解决了直流输电严重损耗的问题,所以中国不害怕美国遇到的问题,我们可以安安全全的使用中压直流。
直流电比交流电有什么优点?由于军舰上的电器不同于家用电器,他们大都使用直流电,能量存储系统的超级电容器存储的也是直流,这意味着美军的电力存储系统将首先把直流电转化为交流电才能输入电力传输网络,之后再转换为直流电为设备使用。因此,美国的全电动轮船将增加一个谐波过滤器,它不仅大而且脆弱。在此之前,DDG1000因为这个设备的故障而动弹不得。但中国不同,因为电网可以直接输送直流电,储能装置可以直接将电能输入电网,电器也可以直接从电网取电。不需要中间商赚差价。
美国海军在1980年建立了综合电力驱动计划,希望通过结合舰艇的日常电力系统和推进电力系统来进一步提高战舰的性能。进入21世纪,欧美海军已经实现了中压交流综合动力系统的工程应用。然而,中压交流综合电力系统技术虽然成熟,但存在设备体积和重量大、系统效率低、供电连续性低等缺点。美军最新的朱姆沃尔特舰在推进电机驱动系统出现问题后,不得不被拖回造船厂进行修理。
为了在这一技术领域赶上美国,马伟明院士花了20年的时间,终于研制出了成功的直流综合电力系统。中国成为世界上第一个在船舶上实施中压直流综合电力系统的国家。目前,美国的中压交流技术还处于第一代的水平,比我们落后一代。他们才刚刚开始做中压直流的前期研究,要赶上我们至少是十几年以后。
总的来说,美国仍然是世界科技的领导者,但是中国作为世界上唯一一个拥有完整工业体系的国家,在某些方面超过美国是很正常的。在所有高科技领域,美国不可能成为世界第一。马伟明是中国航母电磁动力系统的专家,是中国的国宝,也是中国海军最先进的人物之一,为中国海军的强大做出了卓越的贡献。