電力推進的案例
AAM和REE Automotive共同開發新型電力推進系統 專用于電動汽車
蓋世汽車訊 5月7日，全球領先的動力傳動和金屬成型技術一級汽車供應商美國車橋制造國際控股有限公司（American Axle & Manufacturing，AAM）與以色列電動汽車公司REE Automotive（REE）宣布，將共同為電動汽車開發電動推進系統。目前，REE正在與特殊目的收購公司10X Capital Venture Acquisition Corp（10X SPAC）合并上市。
（圖片來源：AAM）
根據協議，雙方將利用AAM的系統集成功能，并重點關注降低NVH（噪聲、振動和粗糙度），從而將AAM高效輕量化的下一代電驅動單元整合至REE的高度模塊化和顛覆性的REEcornerTM技術中。其中，AMM下一代電驅動單元采用完全集成的高速電機和變頻器技術，而REEcornerTM技術可為多種商用車輛應用提供完全平坦的EV底盤。該REEcorner技術將關鍵汽車部件（如轉向、制動、懸架、動力總成和控制）集成到底盤和車輪間的區域，從而顯著提高功能和經濟優勢。電動驅動裝置研發工作將在底特律AAM的先進技術和開發中心（Advanced Technology and Development Center）進行，并計劃于2021年底交付原型。
AAM董事長兼首席執行官David C. Dauch表示：“很高興與REE合作將全新電動汽車技術推向市場。通過此次合作，AMM可以使用REEcorners電驅動技術，這一點對于AMM電動推進系統的業務發展和新產品的市場擴展而言非常重要。我們相信，與REE等先進技術公司合作將加速AAM的發展，不斷向市場提供電動解決方案。”
展開 汾西重工為“沈括”號深海遠洋科考船提供核心動力
近日，我國自行設計建造的首次采用直流組網技術實現全電力推進的深海遠洋科學調查船“沈括”號取得一次海試成功。該新型船舶核心動力由汾西重工無錫賽思億公司獨家研發制造，經過技術引進、消化、陸上聯調、系泊試驗和海試驗收，各項性能指標參數均滿足要求，獲得船東、船長、中國船級社等各方的認可與贊賞。
汾西重工提供的直流組網電力推進系統，具有耐波性好、靜音效果佳、動態響應能力強、節能減排等特點，與常規方案相比，設備占地面積節省超過30%，重量節省約40%，振動噪音低，系統并網時間短，機組啟動至完成并網發電時間僅需10s，系統穩定性高，燃油消耗降低7%、系統整體優越性能超出了客戶的預期，能為船東帶來可觀的經濟效益。
汾西重工直流組網電力推進系統技術研制的核心團隊由海歸博士烏云翔、邵詩逸、岳凡組成。汾西重工是國內三家獲得中國船級社原則性認可的直流組網電力推進系統的集成商之一，也是全球范圍內首家獲得CCS產品認可的集成商，領先于ABB、西門子獲得實船產品認證，打破了國外壟斷，填補了國內空白，標志著國產電力推進系統集成商從新技術的追趕者開始向引領者定位轉換，為升級中國智造注入新動能。
來源：機械博覽
展開 超越航空選擇VerdeGo的混合動力推進系統
VerdeGo公司的首席運營官埃里克·巴奇表示：“超越航空公司采用我們的第一代混合集成分布式電力推進系統平臺，一旦這些方案確定可行，將會為完全通過電池電力驅動的城際垂直起降解決方案鋪平道路。”
巴奇表示，在安柏瑞德航空航天大學的某個研發項目中，測試飛行控制原則和推進方式的飛行器原型機正在進行試驗。在這項測試結束后，Verdego公司的一款名為“鐵鳥”的原型機也將進行相關試驗，主要在地面針對集成分布式電力推進系統進行全面測試。“我們現在處于全尺寸‘鐵鳥’研發的初級階段，目前正在籌集一輪資金，以便繼續推進項目進行。我們正在收集早期數據，用來支持驗證過程和系統的完善。”巴奇表示。
VerdeGo公司正計劃在活塞和渦輪發動機的基礎上發展其集成分布式電力推進版本。“盡管在涉及更大尺寸飛行器（5-7座）時，在不考慮時間風險、綜合性能水平和成本等因素時，渦輪發動機的功率水平似乎更易滿足要求且進展更迅速。但其實我們對這兩種推進方式都很感興趣。”巴奇表示。
VerdeGo公司正選擇一個渦輪發動機系列，并以此為基礎發展IDEP-H7系統，為如Vy 400這類的5-7座飛行器應用做準備。“我們目前打算圍繞單發渦輪發動機系列進行優化，使得其可以滿足多個對IDEP-H7平臺感興趣的飛行器項目的動力需求。”他說。
（航空工業發展研究中心 陳濟桁）
展開 我國的核動力破冰船技術能否用于核動力航母
第二、推進裝置
我國首艘核動力破冰船和在建的雪龍2號均使用全回轉電力推進吊艙技術，該技術在“海監83”號執法船上也得到了應用。全回轉電力推進吊艙是一種在吊艙內部安裝電機、推進與操舵裝置一體化、螺旋槳軸與電動機轉軸一體化的新型推進器，其最大的特點是可繞軸線360°旋轉，與船艏側向推進器配合使用，大大增強了艦船的機動性能，非常適合狹窄復雜的冰區水道。目前，瑞典ABB公司掌握了世界上最先進的電力推進吊艙技術。但是，這項先進技術卻很少在軍用船舶上應用，除了法國西北風級、西班牙胡安卡洛斯級、澳大利亞堪培拉級兩棲攻擊艦運用電力推進吊艙技術，其他驅護艦和航母都沒有使用這項技術。究其原因，軍用船舶在追求新技術的同時，一般還是會采用可靠性更高，技術成熟度更好的方案。電力推進吊艙對與連接部位的強度要求很高，目前，全回轉技術的可靠性用在民用船舶上沒什么問題，但用在航母和驅逐艦上，戰損時的可修復性能有多高，這對于軍艦是很難接受的。
那么，我國研制核動力破冰船的意義是什么呢？
一是為南北極科考提供支援。雪龍號因為破冰能力不足，經常在離岸十幾千米外停泊，通過直升機吊運的方式補給物資，效率非常低。核動力破冰綜合保障船依靠強大的破冰能力，可突破海冰的阻擋直達碼頭附近，就近裝卸貨物，大大節約了寶貴時間，提高了安全系數。
二是在夏季為通過北極航道的中國商船隊服務。目前，中國商船通過北極航道時都需要繳費，接受俄方破冰船的服務。
三是大大提高了我國的極地海洋科考硬實力，為海洋科學調查研究提供了強有力的保障。
四是可以為沿海受災城市提供應急供電救援。假設某沿海城市受災，核動力破冰船上的核反應堆擁有強大的發電能力，可為受災城市提供電力支援。
展開 
細數豪華郵輪動力系統“四大流派”，未來誰主沉浮？
在電力推進系統及其解決方案的市場中，ABB公司的電力推進系統，尤其是Azipod系列吊艙推進系統占據了豪華郵輪電推系統的“大半壁江山”，除此之外，羅爾斯·羅伊斯、西門子等電推系統解決方案也占有一定的市場。
“柴燃”混合動力系統
“柴燃”混合動力系統通常指柴油機與燃氣輪機單獨或共同輸出，為豪華郵輪提供動力。以著名的豪華郵輪“瑪麗皇后2”號（ Queen Mary 2）為例，“瑪麗皇后2”號安裝了4臺瓦錫蘭16V 46C-CR環保型中速機，總功率為67200千瓦；同時，“瑪麗皇后2”號配備了2臺GE公司的LM2500+型燃氣輪機，總功率為50000千瓦。此外，“瑪麗皇后2”號為電力推進，柴油與燃氣輪機分別推動4臺21500千瓦的阿爾斯通電動機，為4臺羅·羅的美人魚（Mermaid）吊艙式推進器提供電力。“柴電”混合動力系統也被稱為復合式柴油燃氣渦輪系統（CODAG），低速平穩運營時由柴油機驅動，省油節能；高速運行時與高功率的燃氣輪機并聯輸出。“瑪麗皇后2”號是第一艘利用CODAG推進的豪華郵輪。
“瑪麗皇后2”號
供應商方面，在克拉克松195個調研樣本中，共有10艘豪華郵輪采用了“柴燃”混合動力系統。其中，GE公司的LM1600與LM2500系列燃氣輪機與瓦錫蘭的16V46C、8L46C系列中速機分別壟斷了該領域中的燃氣輪機與柴油機市場。
展開 eVTOL電動垂直起降飛行器（免費領資料）
3、eVTOL電動垂直起降功率密度與熱量管理
本期主題為電力推進。
更具體而言，是城市空中交通（UAM）的電力推進。不知道您是否留意到，當前有一個新興行業正在崛起，將大大改善我們的生活。
電力推進系統，尤其是對于城市空中交通飛行器而言，必須將功率密度、熱量管理、電磁干擾以及各種其他因素納入考慮。
敬請收聽我們“創新”系列播客的第三期節目，與我們一起探討eVTOL飛行器的熱量密度和熱量管理問題。西門子航空航天及國防工業專家Dale Tutt 與Simcenter航空航天解決方案專家Thierry Olbrechts將做客本期節目，精彩不容錯過。
電力推進為響應綠色能源替代需求和應對氣候突變提供了強有力的答案。電力推進正被應用于運輸貨物和醫療物資的短途飛機、運送乘客的城市空中交通飛行器、甚至超音速航空旅行之中……令人心馳神往！
4、利用復合材料和增材制造技術進行eVTOL電動垂直起降結構設計
您是否留意到城市空中交通市場騰起的速度之迅疾？
億航智能發布了單座版自動駕駛多旋翼飛行器。Joby推出了有人駕駛的五座可傾轉螺旋槳eVTOL飛行器。Volocopter目前正在研發的項目之一，是一架帶18個旋翼的貨運無人機。Lilium正在研發一款高性能的矢量推力eVTOL飛行器。諸如此類，不一而足。
無論其外形、推進系統或預期用途如何，對于任何城市空中交通飛行器而言，結構設計的完整性始終是首要考量之一。重量、有效載荷和續航耐久性要求等方面都面臨著挑戰。本期節目，我們將從復合材料和增材制造角度，探索eVTOL飛行器的結構設計。
5、eVTOL電動垂直起降電氣系統設計與合規認證
對于eVTOL飛行器，我們需要知道的是它沒有為液壓或氣動系統提供動能的發動機。一切都有賴于電氣系統。
展開 電動船舶行業深度報告: 船舶電動化發展將迎至蓬勃發展期
推進綠色轉型已成為全球主流國家的共識。而船運行業是交通運輸領域減碳的重要場景之一。據國際原子能機構（IEA）2020年統計數據，全球范圍內，交通運輸是電力、工業之后的第三大碳排放領域，占比約21%；在交通運輸領域，2020年船運行業是汽車行業（包含輕型車和重卡）之后的第二大碳排放領域，占比約11%。
各類船舶綠色動力技術中，電動船舶在運營成本、操縱性、可靠性、環保性能和駕乘體驗等方面具備優勢，是船運行業技術升級的重要方向。實現船舶綠色轉型的核心在于應用綠色動力技術，按照燃料不同分為LNG、液氨、甲醇、氫動力和鋰電為主的電驅動。其中，以電池為儲能裝置、開展電力推進的技術具有多重優勢，尤其是在降低運營成本、提升駕乘體驗、以及推動船舶智能化等方面優勢較為明顯。因此，在減碳降污大勢疊加電動技術迭代升級的背景下，電動船舶將逐漸滲透適宜場景，在未來的綠色船舶中占據一席之地。
展開 一場真正的革命 - 飛機電氣化
例如，純電力驅動的VTOLs（垂直起降）或多螺旋槳飛機，可用作空中運輸出租車，這將開辟一個全新的細分市場，其載客數不多，限乘5人，但MTOW為2000公斤，最大航程為300公里。自主版本目前已經問世。
另一個純電力驅動實驗飛機的例子是NASA的X-57 Maxwell, 它由鋰離子電池提供動力，由12個高升力電動馬達提供升力；在巡航模式下由2個大型翼尖電機推動飛機。地面測試預計于2022年5月完成，該項目正接近首次試飛。
針對大型商用飛機的倡議集中在混合電動推進系統上，該系統能夠實現更長的航程，同時節省燃料并減少排放。然而，它們的開發將需要更多的時間，在2030年前不太可能投入使用。雖然它們展示了前景，但不一定會流行起來，比如2017年由空客、勞斯萊斯和西門子發起的E-FanX項目。該計劃采用一個2兆瓦的電機取代4個燃氣輪機中的一個。其余的噴氣發動機為發電機提供動力，以生產電力。該項目于2020年終止。
總之，在可預見的未來，燃氣渦輪機仍將是標準的遠程推進系統。SAF的使用將有助于在一定程度上減少氣候影響。更長距離的飛機將使用混動系統。混動系統的燃料消耗預計將下降約25%。座位數少的純電動中短程飛機已經或將很快投入使用。盡管大約30年的產品生命周期很可能使電動或混合動力推進系統在2050年之前無法全面使用，但專家預測，到2035年，大約45%的飛機將至少使用混合動力。該技術有可能從根本上改變航空運輸。
測試電動飛機推進系統
與傳統的飛機推進系統一樣，測試與驗證在整個設計和原型設計階段至關重要。然而，測試傳統的和分布式電力推進系統之間存在重大的差異。例如，NASA的X-57飛機的電池必須經過驗證，以確保它們能安全地為整個飛行過程提供動力，并且溫度升高不會導致熱失控。
展開 【技術應用】Joby Aviation借助STAR-CCM+推出創新的電動推進概念
圖8 翼尖螺旋槳CFD分析
05
小結
Joby Aviation正以其革命性的電力推進概念迅速推進通用航空飛機的發展，而Simcenter STAR-CCM+模擬在幫助他們理解其最先進理念的復雜性以及設計和開發非常規系統方面發揮著重要作用。
文章來源：STAR-CCM-Online
新能源動力船舶是船舶設計新方向
隨之而來的是，各式各樣新型船舶推進系統應運而生。目前國際海事組織和歐盟正在考慮制定更為嚴格的污染排放規則，業界也在不斷尋求采用商業可行的措施來替代傳統的船舶動力系統。
燃料電池推進船舶
燃料電池是將燃料（如氫、天然氣、丙烷和甲醇等）中的化學能直接轉化為電能的機電裝置。 作為新一代船舶用燃料，船用燃料電池可以使船舶在行駛時幾乎不排出NOx、SOx、二氧化碳等有害氣體，符合日益規范化的環保要求而受到注目。船用燃料電池的研發是2000年代初開始由歐洲造船強國為中心進行的，所以目前大部分先進技術也由歐洲國家掌握。其中挪威船級社最為活躍。
目前挪威船級社正在開展有關船用燃料電池的全面研究工作，燃料電池動力單元的研制結合了新型電子技術、電子動力以及控制系統技術，且在岸上進行動力單元的測試和認證后，進行實船實驗。
船用燃料電池以燃料電池作為主電源、以蓄能電池組輔助供電模式的新型船舶電力推進系統，包括了至少一套燃料電池系統、一蓄能電池組、一電力推進系統、其它用電負荷、一次電網、二次電網；所述燃料電池系統和蓄能電池組連接在一次電網上，所述一次電網和二次電網連接，所述電力推進系統和其它用電負荷連接在二次電網上。
燃料電池系統從冷態起動到正常運行過程中，或者當燃料電池系統因突發故障不能輸出電能，電力推進系統依靠蓄能電池組應急供電；燃料電池系統進入正常運行狀態后，蓄能電池組處于浮充電狀態。能夠實現船舶的“零排放”，是一種真正的綠色船舶電力推進系統。
展開 德國航空航天中心在電動飛機領域的研發實踐
基于長期的研究積累，DLR匯集了航空運輸電氣化所需的所有專業知識，這包括電池和燃料電池技術、電力推進技術、推進系統集成技術、飛行測試和整體系統評估技術等。
DLR電動飛機協調專員AndreasKl?ckner認為，電動飛機具有的三大優勢：一是無排放。純電動飛機不排放任何污染物，是綠色航空的最佳解決方案。二是低成本。由于運動部件數量減少，預計電力推進系統的生產和維護成本會有所降低。三是高效率。電推進能夠實現全新的飛機構型，這將提升飛機的氣動效率，進一步降低燃油消耗、排放和噪聲水平。由于電動飛機具有以上優勢，DLR預計，在不久的將來，可能出現全新的交通服務方式，如空中的士。此外，布倫瑞克DLR空氣動力學和流動技術研究所的研究員JanWerner Delfs表示，雖然電力推進系統本身并不是絕對安靜的，但相較于傳統的渦輪或活塞發動機，其降噪的潛力非常大。
近年來，DLR在電動飛機領域的主要研發實踐包括以下三大方面。
一、舉辦E2Flight電動飛機行業專家級學術會議
由DLR工程熱力學研究所與斯圖加特大學飛機設計研究所聯合舉辦的“E2Flight”研討會是電動飛機行業的專家級學術會議。該會議關注電動飛機行業的最新進展，今年將以電動飛機為主題組織國際相關研究人員開展第四次學術研討。2019年3月28日和29日，來自研究機構和工業界的120多名參會代表就斯圖加特附近萊恩費爾登-埃希特丁根地區的電動飛行問題交換了意見。今年的研討會重點關注電動飛行概念、混合動力推進系統、技術和認證以及基于當前項目的推進系統集成等問題。
二、研發HY4——全球第一架由氫燃料電池驅動的四座客機
據DLR研究員兼E2Flight研討會聯合創始人Josef Kallo介紹，目前社會各界已經明確認識到電動飛機的發展潛力，在接下來的幾年里，預計該行業會得到快速的發展。
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雄程海工&汾西重工，借助軍民融合實現高端風電運維船動力設備全面國產化
該項目是汾西重工旗下的賽思億公司與上海雄程海洋的首次合作，賽思億將為此項目提供全船直流組網電力推進系統動力總成，包括：直流母線變頻控制配電系統、柴油發電機組、舵槳系統、動力定位系統（DP-2）、配電板及機艙檢測報警系統等設備。
此艘50M風電運維船設計為雙體船總長49.9米，排水量約600噸，將是目前國內最先進的創新型高端風電運維船，雙舵槳主推，雙艏側推，配備國內首創六自由度波浪補償登乘系統、直流組網電力推進系統和DP-2動力定位系統，擁有能在4級風海況下進行登乘作業的能力，穩性滿足抗8級風的能力，核心設備實現全面國產化，開創多個國內第一。
該項目也是汾西重工與海軍工程大學合作的軍民融合項目的首個應用，首次將我國領先全球的艦船低壓直流綜合電力技術應用到民用領域，具有設備重量更輕、占地面積更小、動態響應能力更優的技術特點，不僅解決了雙體船機艙空間小的問題，還可充分滿足在風場惡劣海況下對船舶動力定位（DP-2）、登乘系統的高系統動態響應能力的技術要求，為該船舶的特性作出進一步提升。
本項目直流組網系統搭載了賽思億公司自主研發并具有CCS型式認可的核心變頻模塊，核心設備的全面國產化，不僅再次體現了賽思億的核心技術實力，同時也打破了船舶變頻器尤其是船舶變頻模塊長時間由國外廠家壟斷的局面。
來源：龍de船人
展開 波音聯手多家日本公司開發電動飛機 致力于減少碳排放
1月15日消息，據外媒報道，美國波音公司將與日本公司、大學以及政府機構合作，開發下一代電動飛機技術，這種飛機使用電力推進來減少碳排放。
這一合作將加深日本對航空業的參與，這也是日本政府長期以來始終在尋求增強的行業。波音的合作伙伴將包括三菱重工，該公司為這家美國航空航天公司的787夢想飛機組裝機翼，并為其波音777X系列噴氣式飛機組裝機身部件。
波音與日本方面合作的第一階段將涉及電力推進技術。波音公司將與全球知名鉛酸蓄電池公司GS Yuasa合作，開發用于飛機的電池。Sinfonia Technology和未上市的Tamagawa Seiki公司將提供他們在小型電機方面的經驗，而九州大學和日本先進工業科學和技術研究所將協助開發超導發動機。
要用電動發動機而不是噴氣式發動機來為飛機提供動力，飛機的重量需要更輕些。碳纖維復合材料已經在飛機機身上使用，以減少燃料消耗。世界領先的碳纖維供應商Toray Industries公司將與波音公司合作，開發價格低廉、易于批量生產的新材料。
在自動化生產方面，波音將與三菱重工、川崎重工和斯巴魯合作，后者除了生產汽車外，還生產飛機。
三菱重工正與工業機器人制造商Fanuc合作，實現機身組裝和其他工序的自動化。川崎重工已經在飛機生產中全面引進了自己的機器人技術。與波音公司的合作還將結合“物聯網”和人工智能(AI)技術，實現制造自動化。
波音公司還將與日本經濟產業省建立伙伴關系，這將有助于加強波音公司與日本產業界和學術界的聯系。
日本經濟產業省將向波音公司介紹有潛力推進下一代飛機技術的電子和精密設備制造商，該部還將資助有前途的技術開發工作。
二戰后，日本的飛機制造曾被禁止長達七年之久。這一禁令阻礙了日本航空工業的發展。
展開 日本組建電動飛行器產業聯盟
對于大型飛機，JAXA還對混合動力推進系統進行了研究，該系統具有更高的效率和超低碳排放，它主要采用了液態氫燃料和燃料電池/燃氣輪機聯合循環發動機驅動高效發電機作為動力源。
二、全球范圍內已經興起電動航空的研究熱潮
隨著電池、電機和其他系統的改進，飛行器使用電動和混合電力發動機將逐步成為可能，一些政府部門和團體正在履行降低能源成本和排放的承諾，加速相關飛行器產品的開發和部署。
挪威已經啟動了一項由國家機場運營商阿維諾爾公司牽頭的計劃，以便在2040年之前實現國內航空的電氣化。在美國，華盛頓州已經成立了一個工作組，探索電動飛行器將會面臨的機遇和挑戰。美國宇航局正在與工業和學術界合作，為電動飛行器開發先進的電機、電力電子技術和推進系統，并且正在建造X-57麥克斯韋分布式電力推進驗證機。
荷蘭航宇中心（NLR）在馬克尼瑟（Marknesse）開設了電動飛行實驗室，配備了黑蝙蝠Alpha電動型（一款由斯洛文尼亞黑蝙蝠公司推出的電動運動飛機）作為研究平臺，這款研究用飛機是通過普華永道咨詢公司的捐贈購買的。負責管理政府科研投資的英國航空航天技術研究所正在引領挑戰，積極發展技術、基礎設施、運營、政策和法規，旨在提供“面向未來機動性的更加電氣化，高度自主集成的航空系統。”
（航空工業發展研究中心 陳濟桁）
展開 英國洛根航空計劃使用電動飛機跨島飛行
克蘭菲爾德的方法是研發一種補充型號合格證（STC）電力推進系統，然后將其安裝在洛根航空現有的飛機上，使用現成的組件和系統可以縮短研發時間。目前的電池續航時間約為30分鐘，能夠滿足島嶼周圍的大部分飛行，但如果需要飛的更遠，則要添加航程擴展器。
辛克萊斯認為開發該電力推進系統可能耗資約1000萬英鎊（1290萬美元），該系統經過改裝后，也可用于相同尺寸的飛機。目前有超過700架島用飛機在世界各地運營，大部分都是跨島飛行，這說明島用飛機的電能化具有一定的市場潛力。除了跨島運輸，跳傘飛機也是潛在市場之一。
電推進飛機在節省汽油、降低維護成本、降低噪聲方面具有顯著優勢，可提高運營商的競爭力。考慮到像洛根航空這種跨島航空公司，還需要花費額外的資金開展基礎設施建設，運營電動飛機或將在2-3年內獲得投資回報。
對于該計劃，布里頓-諾曼公司（英國飛機制造商和航空服務提供商，洛根航空使用其研制的8座島民飛機開展島上運輸）表示期待和支持，克蘭菲爾德已著手申請英國政府撥款，并正在與私營企業接洽。英國政府正通過航空航天技術研究所（ATI）和英國研究與創新等組織為包括本項目在內的綠色航空航天項目提供研發資金。
（航空工業發展中心 宋剛）
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