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尼米兹”级航母作战群造价，以及 DDG1000 综合电力系统价值量占比，预计我国舰船 综合电力系统平均每年 产生 64 亿元市场 需求，航母电磁弹射每年产生 18 亿元市场需求。 全球 市场方面， 根据中国动力 2019 年报预测，全球船用电力推进系统市场规模将由 2013 年 的 26 亿美元增加至 2024 年 73 亿美元， 且民用市场占比会逐步增加。国内生产的电力推进船舶在发展初期（ 2008-2011 年） 国产化率不到 15%，随着我国相关领域研发水平的不断提高， 2018 年 国产化率达到了 60%，预计未来几年国产化率还会持续增长 ，并进入国际市场 。 投资建议与投资标的 从竞争格局来看，由于电力推进技术壁垒较高，目前国内的电推制造企业主要有 中国动力 和 湘电股份 。 马伟明院士曾担任湘电股份独立董事，湘电股份 2016年定增募集资金建设“舰船综合电力系统系列化研究及产业化项目” ，后续还将 引进湖南省军民融合装备技术创新中心 （ 由湖南省政府与海军工程大学共同组建 ）， 旗下湘电动力子公司专业从事综电系统和电机业务， 致力于打造成为我国 综合电力系统和电磁弹射系统的主要产业化基地。 *ST 湘电 (600416，未评级 )有望成为舰船综合电力系统和电磁弹射系统产业化的核心受益标的。 风险提示 舰船全电化进程不及预期 Table_BaseInfo 行业评级 看好 中性 看淡 (维持 ) 国家 /地区 中国 行业 国防军工行业 报告发布日期 2020年 06 月 23 日 行业表现 资料来源： WIND、东方证券研究所 证券分析师 王天一 021-63325888*6126 wangtianyiorientsec 执业证书编号： S0860510120021 证券分析师 罗楠 021-63325888*4036 luonanorientsec 执业证书编号： S0860518100001 联系人 冯函 021-63325888*2900 fenghanorientsec 相关报告 高温合金及锻铸产业：制造业高端转型的基石，航空应用有望成为重要突破口： 2020-06-08 三表全面向好，高景气叠加确定性， 20 年军工行业有望穿越周期： 19 年报和20Q1 财务分析 2020-05-07 基金主动持仓止跌回升，但低配幅度继续扩大： 2019Q4 军工行业基金持仓分析 2020-04-28 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 2 目 录 一、 综合电力系统：舰船的新能源革命 . 4 1.1 综合电力系统是舰船动力发展的主要趋势 . 4 1.2 综电系统是电磁弹射上舰的必要条件 . 5 1.3 泵喷推进技术可显著提升潜艇隐蔽性等综合性能 . 7 1.4 综电系统及电磁发射技术具备广阔应用空间 . 8 二、 综电系统是中国与美国并驾齐驱的重大技术领域 . 8 2.1 美国最早将综电系统及相关技术实用化，但尚未全面普及 . 8 2.1.1 美国综电系统电制由交流电制向直流电制方向发展 8 2.1.2 美军电磁弹射 2017 年首次服役，在新航母中全面取代蒸汽弹射 10 2.1.3 美海军明确在下一代战略与攻击型核潜艇应用综合电力系统 13 2.2 不走弯路，国内综电系统及电磁能技术后来者居上 . 14 2.2.1“中国电磁弹射之父 ”马伟明院士 14 2.2.2 国内综合电力及电磁技术取得全面突破 ， 创新成果进入 “井喷期 15 三、 技术成果转化，综电相关产品加速产业化进程 . 18 3.1 我国舰船综电系统和电磁装备市场空间巨大 . 18 3.2 投资建议 与投资标的 . 19 风险提示 . 21 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 3 图表目录 图 1：机械推进与电力推进对比 . 4 图 2：美军 DDG-1000 驱逐舰 . 5 图 3：英国伊丽莎白女王级航母 . 5 图 4：电磁弹射系统组成 . 7 图 5：电磁轨道炮组成示意图 . 8 图 6：舰船综合电力系统组成 . 9 图 7： 2019 美国海军电力与能源系统技术路线图 . 10 图 8：美国通用原子公司电磁弹射器构成 . 12 图 9：电磁弹射器原理及结构与电磁轨道炮基本相同 . 12 图 10：美哥伦 比亚级战略核潜艇航行想象图 . 13 图 11：马伟明团队电磁发射系统 . 15 图 12：中国新型核潜艇采用了无轴泵推系统 . 15 图 13：中压直流综合电力系统国内外发展情况对比 . 16 图 14： 港媒： 葫芦岛电磁弹射陆地训练线 . 17 图 15： 综合电力系统主要解决高能武器上舰问题 . 17 图 16：国内电推系 统市场国内厂商份额提升 . 19 图 17： 2019 年全球电推系统市场份额 . 19 图 18： 20172019 年湘电动力营收及净利 /亿元 . 20 图 19： 20162019 年湘电股份主营业务收入结构 /亿元 . 20 表 1：舰船综合电力系统的六大优势 . 4 表 2：电磁弹射与蒸汽弹射对比 . 6 表 3：电磁发射技术分类 . 8 表 4：美国主要在役 /在建电力推进舰艇统计 . 9 表 5：美国现役航母及配套弹射系统一览 . 11 表 6：马伟明主要科技成果 . 14 表 7：马伟明所获主要荣誉 . 14 表 8：中国综电、电弹、电能武器新闻曝光 表 . 17 表 9：美国海军水平舰艇动力系统造价及占比 . 18 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 4 一、 综合电力 系统 ：舰船的新能源革命 1.1 综合电力系统是 舰船 动力发展的 主要 趋势 舰船综合电力系统 （ IPES） 将相互独立的机械 推进 与电力系统，以电能的形式 合二为一，通过电力网络 为 船舶 推进、通信导航 、特种作业 和日用设备等供电 ，实现全船能源的综合利用 。 综电系统由发电、输配电、变配电、推进、储能、能量管理 6 个分系统组成，实现了全舰能源的综合利用，使舰船动力从机械化走向电气化，有利于实现对全船能量的精确高效控制 以及多种再生能源的灵活接入 ，有助于实现舰船的信息化和智能化 。舰船综合电力系统 是舰船发展的重要趋势， 被誉为舰船动力从人力、风力 、 蒸汽动力再到核动力之后的第三次革命。 目前电力推进系统已应用至民船、海工船和军舰中，比较多地应用在需要具备高机动性能、特殊工作性能、大容器辅机和对主机布置有限制的船舶中 。 图 1：机械推进与电力推进对比 数据来源： 船舶与配套， 东方证券研究所 与传统的船舶传动方式相比，全电推进具有低噪声、舱室利用效率高、经济性和操纵性好等优点。传统舰船的动力系统都是机械传动，即通过燃气轮机或柴油机产生动力，经过减速齿轮、离合器、传动轴将动力输送至尾部的螺旋桨。机械传动要占用船体的大量空间 和重量 ，且传动过程较为复杂，在低功率状态下运行经济性不佳。舰船采用全电推进技术后，通过燃气轮机和柴油机进行发电，将一部分电能通过储能装置进行储能，另一部分电能输送至舰船的推进装置（经过频率转换器）、武器系统和生活设施。采用全电推进技术后，舰船可以对自身的能源进行科学管理。例如，在不适用高能武器和大功率雷达的情况下关闭部分燃气轮机和柴油机以节省燃料，在执行反潜任务的 情况下关闭噪声较大的柴油机。 表 1： 舰船综合电力系统的六大优势 优点 简述 降低船舶噪声 推进电机扭矩大，可直接带动大直径螺旋桨推动舰船行进，省却了齿轮减速装置，因而可有效降低动力系统的噪声，可提高舰船的安静性和隐蔽性。 提高舱室利用率 通常情况下， 采用传统推进系统的船舶轴系长度往往占到船长的 40%左右，而采用电力推进系统的船舶则省去了传动轴系、减速齿轮箱，从而改善机舱布局结构，使动力装置安排更加合理，节省了大量空间。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 5 提高战斗力 为电磁轨道炮、激光炮等高能新概念武器上舰创造了条件，并使航母具备电磁弹射能力。 具备良好的经济性 装备电力推进系统的船舶有多台中速柴油机用于发电，可根据用电负荷选择发电机运行台数，使机组始终运行于高效工作区，实现最大的经济性。驱逐舰 DDG1000采用全电推进系统之后，可以节省燃油 16%，而商船采用全电推进系统后的燃油节省率最高可达到 25%。 操纵性好 采用电力推进系统后，操纵控制方便，启动加速性好，制动快，正反车速度切换快，可推进电机转速易于调节，在正反转各种转速下都能提供恒定转矩， 能得到最佳的工作特性， 使船舶取得优良的操纵性。 具有良好的安全性 对采用柴油机推进的船舶来说，一旦主机重要部件或舵机、轴系出现故障往往会导致瘫船。而电力推进则使用多台原动机，即使个别机组发生故障也不导致船舶丧失动力。电力推进系统多采用两套以上互为备用，同步电动机定子有两组相互独立的绕组，一组发生故障仍可减载运行。 数据来源：东方证券研究所 在国外，船舶综合电力系统首先应用于军事领域 ，并逐步在民船中推广 。 随着各国海洋开发和海防建设的快速发展，船舶电能需求大幅增加，并对船舶动力的机动性、安静性和燃油经济性等性能要求显著提高。 英 、美等海军强国自上世纪 80 年代开始进行相关研究 ，美军于 2001 年完成全尺寸综电系统陆上演示验证实验，英法两国于 2003 年建立电力战舰技术演示试验场，与 45 型驱逐舰的研制紧密结合。 2009 年 7 月，英国 45 型驱逐舰成为世界上首艘采用综电系统的服役主战舰。2013 年 10 月，美国 DDG 1000 驱逐舰下水。这些舰艇表明美英等国已在主战舰船上实现了 中压交流综合电力系统的工程应用 ，同时 美海军已经明确 在其下一代战略与攻击型核潜艇应用综合电力系统。 以中压交流和低压交流两种电制形式为主 的 综电系统 近年来同样在民船中得到应用 ，如美国亚特兰蒂斯号科考船、海洋绿洲号邮轮、荷兰蓝色马林鱼号半潜船等。 图 2： 美军 DDG-1000 驱逐舰 图 3： 英 国 伊丽莎白女王级航母 数据来源： 凤凰网， 东方证券研究所 数据来源： 搜狐 网， 东方证券研究所 目前 综合电力系统分为第一代 -中压交流 电制 和第二代 -中压直流电制 。 世界各国 目前广泛开展工程应用的舰船综合电力系统可以看作 第 一代综合电力系统技术 ： 以中压交流制为主 ，无储能分系统 ，存在设备体积和重量偏大、系统效率偏低、供电连续性不高等缺点；第二代综合电力系统采用中压直流电制， 具备储能分系统和智能化能量管理系统 。中压直流技术消除了原动机转速和母线频率间的相互影响，无需使用增减速齿轮和大容量变压器， 突破了系统频率 的 限制， 提高了系统的效率和功率密度，降低了设备的噪声振动水平，并 大幅减小了设备体积和重量。 第二代综电系统使舰船的机动性和可靠性提升明显，并且使高功率密度的武器和装备上舰成为可能。 1.2 综电系统是电磁弹射上舰的必要条件 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 6 舰载机 弹射 装置可大幅增加航母作战效能，未来 电磁 弹射将逐步 取代蒸汽弹射。 舰载机弹射 器 是将飞机 在短距离内 推进至 起飞速度 的装备 。相比于滑跃起飞方式，装配弹射装置的航母可以实现：（ 1）全天候起飞作战能力，不受恶劣天气限制；（ 2）减少滑跑距离，实现重型机舰上起飞；（ 3）增加起飞重量，配备更多弹药和燃油；（ 4）提高起飞频率，增加作战效能。 对一艘航母而言，舰载机弹射器的选择至关重要。 相比 传统的 蒸汽弹射器，电磁弹射器不仅对飞机发射过程全程可控，而且可节约 30%的人力资本，重量降低 50%，容积减少 65%，弹射效率提高 5 倍，系统的启动时间也从几小时缩短到 15 分钟。此外，蒸汽弹射无法 控制 推力大小的波动，最大推力可能超出飞机起飞需求的两倍，对机体结构造成额外的伤害甚至破坏。而电磁弹射可以通过控制输入电压和频率实现弹射过程的精确控制，不仅弹射更为平稳也更容易适配不同类型飞行器不同工况的起飞需求。 表 2： 电磁弹射与蒸汽弹射对比 电磁弹射 蒸汽弹射 体积结构 构成组件少，布局更加灵活 体积大、重量重 磨损折旧 弹射过程不仅加速均匀且力量可控 金属密封条磨损严重；突发爆炸性的冲击降低飞机和部件的结构寿命 运行维护 更简单的结构减少了维护人员的数量和工作强度 费用相对较高 能源消耗 依靠电磁力弹射，需要强大的发电和储能系统 消耗大量淡水 输出功率 “福特”号航母日出动舰载机可达到 270-310 架次，相比尼米兹级提高了 25% 尼米兹航母蒸汽弹射效率 5% 弹射重量 四十吨的重型舰载机、预警机、几吨的无人机都可弹射 较轻的无人机无法弹射 技术稳定性 技术密集度高，可靠性较低 技术成熟，故障率极低 数据来源： 科技日报， 东方证券研究所 一套舰载机电磁弹射系统主要包括直线电机、弹射轨道、电力电子系统、储能装置和弹射控制系统。 储能系统在特定的时间周期内从航空母舰的配电系统获得电能，并将储存的能量在 23 秒 的弹射期内以脉冲形式转换为电能，实现零存整取。电力电子系统控制储能系统脉冲放电，调节直线电机动子速度，使飞机达到起飞速度，控制系统保证弹射过程按规定的参数完成弹射。 综合电力系统 是 电磁弹射列装航母 的必要条件。 综电系统是将电磁弹射应用到常规动力航母上的关键， 电磁弹射系统弹射飞机时，峰值功率超过 10 万千瓦，常规动力航母通过舰上发电机直接供电是不现实的，因此需要强大的综合电力系统作为保障。电磁弹射系统必须以综合电力系统为基础，通过储能分系统和能量管理分系统实现能量的零存整取，从而实现电能的瞬时大功率输出。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 7 图 4： 电磁弹射系统组成 数据来源：东方证券研究所 1.3 泵喷推进技术 可 显著 提升潜艇 隐蔽性 等综合性能 泵 喷 推进 技术能有效提升 潜艇隐蔽性 ，是目前实装的最先进的潜艇推进装置 。 潜艇作为海军作战力量的重要组成部分，凭借优良的隐蔽性在海洋战场上发挥着越来越重要的作用。 在核反击力量中，弹道导弹核潜艇极具威慑力也最为致命 ， 要让核潜艇最大程度地发挥出其核威慑力，高隐蔽、高机动、长续航能力至关重要 。 螺旋桨作为 潜艇 的推进装置和 最主要的噪音源，要确保 高航速的同时降低噪音 ，需要满足少空泡、低转速、高推力三大技术要求。 因此潜艇推进装置也从传统螺旋桨，逐步发展到有轴泵喷，到无轴泵喷， 甚至 磁流体推进装置。 泵喷技术由于 桨叶外缘与电机转子连接，将桨叶的高压和低压区隔离，不易形成涡流 和 空泡现象 ，能够有效提升推 进效能和降低振动噪声 。 无轴泵喷 有望成为泵喷技术未来发展方向 。 采用无轴泵推技术后，直接去掉了推进轴，由发电机发电直接驱动无轴泵推器内部的电动机旋转，可以 节省 大量艇体空间 同时 有效降低 艇上 机械噪音 。 无轴泵推装置的结构特点是每一片桨叶都具有自己的推动部件，而装置的外壳就相对一个电机的定子、桨片则相当于电机的转子，这样只需要提供电力就能够使得桨叶转动起来，进而产生推进力。由于减少了中间的传动环节，不仅简化了驱动机构组成，而且更重要的是减少了一个机械噪音源，对于提升潜艇静音性能有极大帮助。 该 技术 的 关键就是电机， 一定 程度上依赖综合电力控制技术对艇上的电能进行更精确、更有效率的分配 ，从而确保无轴泵喷推进装置的高效运作 。 图 1： 从 七叶大侧旋螺旋桨 到有轴泵喷到无轴泵喷潜艇推进装置 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 8 数据来源： 观察网， 东方证券研究所 1.4 综电系统 及电磁发射技术具备广阔应用 空间 电磁轨道炮能够 大幅 突破传统舰炮的炮口初速，是提升现代海军作战能力的重要手段。 冷战后，美国海军提出了“由海向陆”战略，对陆火力支援能力需要大幅提高，电磁 轨道 炮的全新发射机理使其能有效突破传统舰炮的炮口初速，从而能够显著增大射程，成为满足美国海军作战需求的有效解决方案。美海军对电磁 轨道 炮的性能要求主要包括：早期炮口动能 20 32 兆焦，后期达到 64 兆焦，炮口初速大于 2500 米 /秒，射程 200 370 千米，射速 6 10 发 /分，导轨寿命 1000 发。 而一般 舰炮 速度只有 1 公里 /秒，因此其拦截和攻击能力要大大优于现有的舰载导弹和火炮。 与 电 磁 弹 射 类似， 电能武器 依靠 电磁场产生的安培力 获得动力， 归属电磁发射技术大类 。 电磁 轨道炮由两条平行 轨道 和沿 轨道 滑动的电枢构成，两条 轨道 与电 源相连，电枢位于两根 轨道 之间 ,传导电流并推动炮弹运动。当大功率脉冲电源快速放电时，瞬间强电流从一根导轨流入，经电枢后从另一根导轨流出，同时在两根导轨间形成强磁场，磁场与流经电枢的电流相互作用，产生强大的洛伦兹力，推动电枢和弹丸运动 。 电磁 轨道 炮 同样 以舰船上储存的电能为动力来源，利用电磁力沿导轨将弹头加速发射出去， 基本原理与 电磁弹射 一致 ，但使用的是直流电 。 除此 电磁炮 外， 以船舶综合电力系统为核心的 高能装备还包括 电磁阻拦 、 激光炮、粒子束武器 、 微波武器 等 。 图 5： 电磁 轨道 炮组成示意图 表 3： 电磁发射技术分类 数据来源： 观察网， 东方证券研究所 数据来源： 科技日报 ， 东方证券研究所 二、 综电系统 是中国 与 美国 并驾齐驱 的重大技术领域 2.1 美国最早将综电系统及相关技术实用化 ， 但 尚未全面普及 2.1.1 美国综电系统 电制由交流电制向直流电制方向发展 美国海军于 1986 提出“海上革命”的研究与发展计划， 时任 美国海军作战部长特罗斯特指出：“电力推进将是下一代水面舰队主力战舰的推进方式，是海上革命的基础”。 1994 年提出综合电力系统 （ Integrated Eiectnc Power System） 的构想 ， 1995 年与洛马签署 合同，并且重点投资永磁电机、电力电子逆变器和区域配电系统等。采用“批量定做”技术根据不同舰型需求进行发电、推进电机、配电、电力变换系统的模块化配置 。 2001 年 美国 完成全尺寸综电系统陆上演示验证实有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 9 验， 整体研制按三步走的方针发展： 1）建造电力推进总功率为 215MW 的军辅船和水面舰艇； 2）建造总功率为 2080MW 的主要水面战舰； 3）建造总功率在 80MW 以上的大型舰艇和核潜艇。 图 6： 舰船综合电力系统组成 数据来源： 中国舰船研究 ， 东方证券研究所 2002 年美国海军进一步提出了“电力海上力量之路”计划， 通过使用更先进的电力设备来确保高能武器装备上舰，为舰外无人装备提供电力支持，从而形成电力海上力量。 第一步： 首先 将在综合全电推进的基础上，使用更先进的原动机、电制、储能设备来实现“电力舰艇” ；第二步： 在“电力舰艇”的基础上实现“电力战舰”，“电力战舰”是应用高能武器和先进探测设备的作战舰艇。第三步： “电力 战舰 ”通过先进的方式为舰外无人装备，如无人潜航器、无人机以及岸基装备等提供 电力支持，形成电力海上力量。 表 4： 美国主要在役 /在建电力推进舰艇统计 舰型 舰名 /级别 服役时间 满载排水量 航速 电力推进方式 主要推进和动力设备 干货 /弹药舰 “刘易斯 -克拉克”级 首舰 :2006 年 42674t 20kn 综合电力推进 4 台 FM/MAN B&W 9L 型和 8L 48/60 型柴油机 35.7 MW 2 台阿尔斯通电动机 单轴 定距桨 首侧推 驱逐舰 “朱姆沃尔特”级 首舰 :2015 年 15494t 30kn 综合电力推进 2 台燃气轮机主发电机 ； 2 台燃气轮机辅助发电机 2 台推进电动机 78.5MW 双轴 船坞登陆舰 “马金岛”号 2009 年 42330t 22kn 燃电推进 2 台 GE LM 2500+燃气轮机 52.2MW 2 台阿尔斯通变速电动机 7.5MW 两栖攻击舰 “美国”号 2014 年 45570t 22kn 混合电力推进 2 台 GE LM 2500+燃气轮机 52.2MW 2 台辅助推进电动机 7.46MW 双轴 导航试验支援舰 “Waters“号 1993 年 12404t 12kn 柴电推进 5 台 GE EMD 型柴油机 5.45MW 2 台 Westinghouse 电动机 15.07MW 双轴 4 个侧推 海洋监听船 “胜利”级 首舰 :1991 年 3450t 16kn 柴电推进 4 台卡特彼勒 3512 TA 型柴油机 4MW 2 台 GE 电动机 2.39MW 双轴 2 个首侧推1.79MW 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 国防军工行业深度报告 舰船综合电推及电磁能装备：大国重器蓄势待发 10 电缆修理船 “Zeus“级 1984 年 15174t 8kn 柴电推进 5 台 GE EMD 20-645F78 型柴油发电机 14.32MW 2 台电动机 7.51MW 双轴 首侧推 数据来源： 船舶与配套， 东方证券研究所 目前美国正处于由第一代电 力系统 （ IPS） 向第二代 （ NGIPS） 升级 的过程中 ， 未来舰船综合电力系统采用直流电制是发展的大趋势 。 虽然美国最早在其主战舰艇上应用综合电力系统， 但由于设计时间均在 20 世纪 8090 年代，因此其电制均采用研制难度不大的交流低频电制 。 由于未来舰艇高能武器的装配应用，用电量急剧增高，交流电制因变换损失大、传输效率低、 供电连续性不高 、 设备体积和重量偏大 等缺点，已不能满足要求。因此美国海军在规划舰艇综合电力系统电制的发展中，提出将由目前的低频交流电制逐渐过渡到直流电制。 根据美国最新的 海军电力与能源系统技术路线图 规划，美国将分两期推进其新一代综合电力系的研制计划 ，路线图包括三 阶段过渡的 发电构架（中压交流 高频交流 中压直流）和一个区域配电系统（ ZEDS）构架 。 目前 新一代电力系统已经完成系统模拟，第一期将在 20202024 年期间执行，第二期将在 20252027 年期间执行，并从 2028 年开始投入小批量试生产 。 从该规划判断，仅中压直流电制系统的 工程 进度 而言 ，美国 可能 已经 落后于我国。 图 7： 2019 美国海军电力与能源系统技术路线图 数据来源： 2019 美国海军电力与能源系统技术路线图， 东方证券研究所 2.1.2 美 军 电磁弹射 2017 年首次服役， 在新航母中全面取代蒸汽弹射 美国 是 航母弹射的先驱， 历史上一共装备使用了 7 大类共计 37 型弹射器 。 从最初的飞轮式弹射器开始 ， 美国海军航母的弹射器 发展了压缩空气弹射器、液压弹射器、火药弹射器、蒸汽弹射器、燃