在今年全国两会通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》中，明确提出了深海典型生境发现、大洋钻探、深海矿产开发、建设蛟龙探海等前沿科技攻关任务，而实施这些重大任务，都离不开新型的科考船。

　　从“跟跑”到“并跑”，再到部分领域“领跑”，我国深远海科考能力在过去20年中经历了跨越式发展。作为船舶动力科研院所，中船七一一所始终聚焦国家重大战略需求，以技术创新破解难题，为不断升级迭代的科考船提供了全型式动力支撑，助力我国海洋科考事业不断实现新突破，为建设海洋强国提供坚实装备力量。

破解严苛环境下的动力难题

　　新中国成立后很长一段时间，我国没有真正意义上的专用科考船。进入21世纪后，随着我国船舶工业实力大幅提升，科考船建设进入完全自主设计、自主建造的新阶段。从“能用”到“好用”，现代科考船已不再是简单的航行载体，而是集探测、取样、分析、实验等于一体的“海上移动实验室”和“深远海综合科考平台”。在复杂海况下如何保障船舶安全、稳定运行，这对动力系统提出了远超常规的严苛要求：极致静音低振动、大功率高质量电站系统、绿色低碳环保、高度集成智能。

　　“科考船的作业环境，对动力系统来说是个严峻挑战。”七一一所副所长邱爱华表示，声学探测、生物观测、地球物理勘探等科考作业，对船舶水下辐射噪声极为敏感，任何来自科考船本身的微小振动噪声，都可能导致科考数据失真、探测精度下降，甚至影响海洋生态环境。

　　七一一所的破局之道，在于构建覆盖源头设计、设备选型、系统集成优化、整船减振降噪的全链条技术体系，为科考船提供安全可靠、低噪稳定、适配复杂作业环境的整体动力解决方案。

　　针对科考作业最敏感的振动噪声问题，七一一所从方案设计、技术设计、生产制造、船舶建造到系泊航行试验，从整船、到系统、设备、部件，从主动力到辅助设备，进行全过程、全系统管控，确保振动噪声达到控制要求。如中国海洋大学“东方红3”号项目，七一一所为该船提供推进系统集成与全船减振降噪解决方案，团队为其集成低噪声螺旋桨与轴系装置，同时精准调控变频器开关频率，避开科考探测设备敏感频段，有效抑制电磁噪声与谐波干扰。通过一系列源头减振、智能降噪、系统优化的综合技术措施，“东方红3”号成功通过严苛认证，成为国内首艘、国际第四艘达到DNV SILENT-R静音等级的科考船。在我国深远海实验船上，团队将再次突破技术瓶颈，在满足国内最高等级CCS UnderwaterNoise-1静音要求基础上满足更高的要求，为我国深远海物理场规律等基础研究提供关键装备保障。

　　现代科考船搭载大功率绞车、深海探测与作业装备、重载甲板机械等装备，用电负荷巨大且波动剧烈，同时精密仪器对电压、频率、谐波极其敏感，任何供电不稳都可能导致设备损坏或实验失败。七一一所针对性开发了快速载荷响应技术与高电能质量保障方案，提供了安全可靠的“能源心脏”。“雪龙2”号装机容量超24MW，“梦想”号万米钻采船达到30MW，电站功率远高于常规船舶需求。为保证供电“纯净稳定”，团队通过合理的电网系统架构设计，结合布设独立科考供电回路和配置高效谐波抑制装置，再辅以优化选型专用变频器等系统设备，有效稳定电网电压与频率，减少了电力波动、谐波干扰及瞬时负荷冲击对精密仪器的干扰。在“未来”号深远海智能试验船上，七一一所应用DC 1000V直流组网电力推进系统，进一步减少能量转换损耗，提升系统效率，并更好兼容储能装置，实现了电力系统的灵活调度与可靠供给。

见证极地深海的协同壮举

　　在我国第15次北冰洋科考中，“雪龙2”号、“探索三号”、“极地”号三艘科考船的动力系统均由七一一所提供。这三艘“大国重器”在北极密集冰区首次实现了“船潜协同”作业，使我国成为全球唯一在此区域开展连续载人深潜作业的国家。从“实验1”号国内首艘自主动力系统集成科考船，到“雪龙”号动力系统改造，再到“雪龙2”号、“梦想”号、“探索三号”等一批国之重器，七一一所见证并深度参与了我国科考船的跨越式发展，从早期的“单船作战”逐步推动形成如今的多型互补“规模化、智能化、绿色化”科考船队。

图 1“雪龙2”号

图 2“极地”号

图 3“探索三号”

　　“我们提供的技术支撑，不仅体现在单个设备的性能指标上，更体现在对科考任务深度理解基础上的系统性解决方案。”邱爱华表示，极地、深海等海域生态环境脆弱，国际社会对科考船排放约束日趋严格，科考船动力系统必须在满足动力需求的同时，实现更低油耗、更低排放。同时，随着“母船+无人集群”“船潜协同”等新模式出现，动力系统必须具备智能监测、智能运维、故障预警能力，实现全生命周期可靠保障。

　　这种系统集成能力，在“梦想”号万米钻采船上得到充分体现。在“梦想”号上，配置了1100kWh锂电池组，成为国内首个“DP3中压闭环电网+动力电池系统”的电站系统，在提升能效的同时显著降低碳排放，践行绿色科考理念。同时，七一一所自主研发智能机舱与智能能效管理系统，在“梦想”号上布置了2000余个传感器、超15000个测点，通过大数据分析实现设备健康状态评估与预测性维护，大幅提升远洋科考和工程作业安全性。

　　七一一所始终坚持静音高效、绿色低碳发展方向，系统构建集成混合动力、高效主机、智能能量管理、排放后处理的绿色动力技术体系。针对科考船工况复杂、负荷波动大、静音与环保要求严苛等特点，在多型科考船上采用“柴油发电+电池储能”混动方案，通过储能系统削峰填谷、动态调峰、快速响应，有效抑制柴油发电机组负荷波动，提升能源利用效率，同时配套智能能量管理策略，实现锚泊静音运行、低速零排放作业；主机与发电机组配备排放后处理系统，满足最严苛排放规范。真正将静音科考、绿色科考理念落到实处。

以自主创新奔赴更深更远

　　面向未来，我国科考船将向万米深渊、极地远海、长期连续科考、超精密探测方向发展，对动力系统的静音化、绿色化、智能化、国产化提出更高要求。

　　邱爱华表示，七一一所将继续聚焦国家战略，持续推进前瞻性技术攻关。在超静音方面，迭代主动隔振、主动消声、声学数字化等技术，进一步提升静音水平；在绿色动力方面，加快甲醇、氨、氢等清洁燃料动力系统的实船应用；在智能化方面，构建基于数字孪生的智能动力平台，实现智能调度、远程诊断、预测运维，提升极端环境下的可靠性；在自主可控方面，全力推进关键设备国产化，致力于打造完全自主的科考船动力产业链。

　　未来，当新型的中国深远海与极地科考船队驰骋于海平线时，七一一所将为它们提供更安静、更绿色、更智能、更可靠的动力系统，助力我国海洋科考事业迈上新台阶。