从发电到推进：拓展永磁技术的应用边界

近期中东地缘政治紧张局势推动能源价格大幅上涨，进一步加速全球摆脱化石燃料的转型。各行各业中，这一转变正变得日益紧迫——而在海事领域，这更加坚定了电气化的商业可行性。

随着燃油成本上升和排放法规收紧，电气化正在重塑船舶电力系统。从电池动力渡轮和混合动力海工船舶，到利用轴带发电机和功率输出系统的大型集装箱船，电机正成为现代船舶设计的核心。特别是，电动推进的采用正在越来越多的船型中加速发展。

永磁技术

我们的所有船舶电机均基于永磁技术，该技术已在海事、海上风电和工业应用中成功安装超过二十年。仅在海事领域，我们就已积累了超过五百万小时的运行经验，可靠性记录优异。

永磁技术的关键优势在于无需外部励磁即可产生磁场。与传统电励磁电机不同，永磁电机无需额外的能量输入来建立磁场。

在船舶应用中，这直接转化为更高的效率和更低的燃油消耗——无论是驱动轴带发电机的主机，还是为电动推进系统供电的发电机组。

在额定负载下，永磁电机通常比传统电机实现 2–4% 的效率提升——在部分负载下可达 10%。

对于仍以内燃机燃烧燃油作为主要能源的船舶，这些收益随着时间的推移可带来可观的燃油节省——从而降低排放。对于由电池供电的全电动船舶，更高的电机效率可延长续航里程——这对航程敏感型应用而言是一项重要优势。

此外，永磁电机的无刷设计使其机械结构简单且本质上更可靠，减少了维护需求并提升了全生命周期性能。

轴带发电机平台

我们的永磁轴带发电机产品组合目前包括五种机架号，功率范围覆盖 500 kW 至 12 MW 以上。该平台采用模块化设计，具有高度可扩展性，可轻松定制以满足特定客户需求。

本质上，电机的轴向长度可根据功率和转速需求进行调整，确保每次安装都能实现最佳性能。

多年来，我们基于终端用户在真实运行条件下的反馈，持续优化设计——既有渐进式改进，也有重大升级。

应用扩展至电动推进

斯维奇的首台直驱推进电机已在加拿大轮船公司（Canada Steamship Lines）运营的“Nukumi” 号上投入运行。该船采用直流配电，使发电机组能够变速运行，而相对于传统交流系统，整体系统复杂度并未增加。

这种方式允许根据船舶航速和船上电力需求优化发电机组转速以实现燃油效率。此外，直流配电简化了电池和燃料电池等未来能源的集成，增强了长期灵活性并使船舶具备未来适应性。

然而，船级社规范通常要求推进系统具备冗余。除非有替代推进源——如可伸缩推进器——或配备两根轴系的双推进装置，否则单台电动电机通常不足以满足要求。

为解决这一问题，斯维奇开发了抱轴电机概念。该方案将两台独立电机集成到同一推进轴系中以保持冗余。如果一台电机故障，可将其机械脱开，使剩余电机继续驱动螺旋桨。

尽管这会导致推进功率降低 50%，但螺旋桨功率与航速之间的立方关系意味着船舶仍可达到最高航速的 80%，确保安全高效运行。

抱轴电机概念可通过两种形式实现：两台独立电机安装于共用底座上，或采用轴向长度极短的集成式解决方案。

这些推进系统可根据客户偏好选择带或不带轴承和轴交付。对于配备双推进线或其他冗余系统的船舶，我们现有的轴带发电机也可配置套筒轴承和轴。这种灵活性使我们能够量身定制解决方案，以匹配各种船舶设计和运营需求。斯维奇已与一家主要系统集成商就该概念获得了首批客户项目，首批交付计划于 2027 年初进行。

以 PMM850M 向更低功率扩展

之前我们最小的型号是PMM1000M——通常用于 1–2 MW 直驱应用。然而，小型散货船、成品油船和沿海船舶的空间限制催生了对更紧凑解决方案的需求。

为此，我们开发了新的机架尺寸：PMM850M。

该电机的一个关键特性是其集成式水套冷却系统，取代了传统的带风机和热交换器的冷却单元。这一设计显著提升了紧凑性，减少了维护需求，并使电机特别适合噪声敏感型应用。

与我们的其他电机一样，PMM850M 既可用作轴带发电机，也可用作推进电机。目前正处于制造阶段，原型验证预计于 2026 年底完成。计划功率范围为 500 kW 至约 2 MW。

PMM850M 加入我们的产品组合增强了设备选型的灵活性，特别适用于空间受限的安装场景。

推进领域对永磁技术需求的增长

对于许多远洋船舶，永磁轴带发电机因其相对于发电机组系统的明显优势而成为首选方案。关键驱动因素包括燃油节省——通常仅需 2–4 年即可收回投资——以及更容易满足 IMO 的 EEXI 和 CII 等法规要求。

自 2015 年交付首台永磁轴带发电机以来，我们已售出近 600 台。其中约 400 台目前正在运行，累计运行超过五百万小时，未发生重大故障。

近年来，受发电机组和电池供电解决方案的双重推动，对电动推进的兴趣已扩展至更大型的船舶。电池技术的进步现在使全电动运行对于超过 100 海里的航程成为可能。

这一日益增长的兴趣正在转化为实际需求：我们已获得近 30 个兆瓦级推进应用的订单。

随着串联电机概念和新 PMM850M 机架号的推出，我们相信我们的产品组合已做好充分准备，可在更广泛的船型中支持这一转型，包括集装箱船、气体运输船、油轮或窄船体沿海船舶。

尽管永磁技术长期以来一直是经济上合理的选择，但近期燃油价格的上涨使其比以往更具吸引力。