我国船舶电气与自动化细分行业的行业概况、特征及技术特点分析

    1、船舶电气与自动化行业概况

    船舶电气设备价值约占船舶总价的4%，主要包括船舶电站、船舶电力网和电气负载三部分。国内的船舶电气行业近年来发展迅速，每年均保持较大的增长，市场规模数以百亿计。该产业正从传统的结构复杂、体积庞大、操作困难的设备向智能化、模块化、集成化的高智能型设备发展。

    智研咨询发布的《2014-2019年中国船用配套设备制造行业运行状况分析与投资价值研究报告》显示，船舶自动化系统价值约占船舶总价的7%，是由机舱动力系统和辅助系统自动控制、监测、报警等组成的监控系统。船舶自动化技术是一个综合技术体，涉及计算机网络、数字化信息技术、现代控制技术、通讯、信息处理、光线、传感器、电力电子等许多学科，具有典型的高科技特征。我国船舶机舱自动化行业的发展起步于20 世纪70 年代，智能化、数字化、信息化、网络化、分散化等技术特点是目前我国船舶自动化行业发展的主要方向。

    2、船舶电气及自动化行业特征

    船舶电气及自动化行业属于船舶配套行业的细分领域，对船舶配套企业的生产、管理、运营方式及发展模式都产生了巨大的影响。

    ①品种多、涉及专业面广

    船舶配套行业，尤其是船舶电气及机舱自动化系统细分行业的产品品种多样，涉及船舶工程、结构力学、流体力学、钢结构、工程技术、机械、电气、特种工艺设备等各种专业技术，需要船舶配套产业链上众多相关企业的协作才能满足我国船舶业对数量繁多、种类丰富的船用配套设备的需求，才能提高船用配套设备的国产化或本土化率。船舶配套供应环节多，亦对船舶电气、自动化等设备的一致性形成较大影响，促使船舶制造企业越来越倾向于成套性、系统性供应。因此具有品种多、配套性强的船舶配套电气及机舱自动化系统生产企业，具有较大的发展潜力。

    ②供应链呈功能网络状结构，具有高粘度特征

    船用配套设备的生产需要根据船东指定的船型要求进行设计开发，还需要品牌保证与船东认可，产品装船更需要经过船级社的检验和认证。船舶业供应链是以造船企业为核心，从采购原材料开始，辅以配套企业的产品配套，相关协作业的合作，制成中间产品直至最终产品，最后完成交船，将原材料供应商、船舶配套企业、造船企业和船东联接成一个整体的功能网络状结构。原材料供应商的供货质量、价格、及时性，船舶配套企业的生产能力等都是决定供应链顺畅与否的关键要素。上述行业特点造成船舶配套行业的高黏度特征，船舶制造企业一旦选定某个船舶配套设备供应商，更换概率通常较小。

    ③民品市场需要具备全球性的售后服务网络

    目前中国船舶工业已经成为典型的外向型产业，船舶配套产品也遍布世界各国。与此同时，船舶的船期通常安排得十分紧凑，船期延误将会给船东带来不小的经济损失。因此，一旦船舶出现故障，船东希望在第一时间得到快速的维修或备件替换，以减少对船期的影响，减小经济损失。这就要求船舶配套设备生产企业能够建立快速反应、服务完善的服务网络，满足客户的需求。因此，在我国这种典型的以出口船舶为主的造船工业中，我国制造的船舶可能出现在世界各大港口，是否具备全球化服务网络是船舶配套设备生产企业竞争力高低的重要考量因素。

    3、船舶电气及自动化行业技术特点

    船舶是一个孤立的活动于海洋上的独立体，其电气系统与陆用电气系统相比有很大差异，具有独特的技术特点：

    ①船舶电站容量较小，对配电系统稳定性要求高陆地电网容量一般在几百万～几千万KW，单机容量大多在数十万KW；一艘远洋船舶主电站大多装有三台发电机组，发电机单机容量为400～800KW。由于船舶电站容量较小，而某些大负载容量与单台发电机容量相当，这样的负载启动时将对电网造成很大冲击（电压、频率跌落均很大），因而对船舶配电系统的稳定性提出了较高要求，比如船用主配电板、稳压装置、安匝调整器等的动态特性与陆上同类产品相比具有较高的指标要求。此外，由于船舶工况变动频繁，对自动控制装置的可靠性也提出了较高的要求。

    ②工作环境恶劣

    船舶供配电系统、自动化系统工作条件比陆地恶劣得多，环境条件对系统的运行性能和工作寿命有严重影响。环境温度较高会造成电源性能不稳定、绝缘加速老化；相对湿度过高则会使供配电系统、自动化系统绝缘受潮、发胀、分层及变形等，降低绝缘性能，并使金属部件加速腐蚀，镀层剥落；盐雾的存在、霉菌的生长、油雾及灰尘粘结等都能使供配电系统、自动化系统绝缘下降、工作性能受到影响；此外，船舶运行过程中的冲击、震动、倾斜、摇摆，也会造成配电系统、自动化系统损坏、接触不良或误动作。因此船用供配电系统、自动化系统的工作环境恶劣，对设计、保护、性能等方面的参数要求较高，需满足“船用条件”的特殊要求。

    ③空间小、设备多，对设计工艺水平的要求高

    船舶上面空间小，设备多。为保证船舶的正常航行及船舶的安全，船舶供配电系统、自动化系统除了要具备必要的供配电、自动控制等功能外，还需要配备复杂的连锁、保护、控制、安全、报警等系统，这就必须在狭小的空间内考虑安装大量、多种类的元器件，铺设复杂的电力和控制线路，而且用户除功能和安全需求外，还会要求产品外形美观、走线整齐。

    此外，船舶航行的持久连续性，也要求供配电系统、自动化系统便于操作，出现故障能及时得到维修。

    ④额定电压愈高，对设计水平、工艺水平要求愈高

    船舶电力系统额定电压的大小直接影响到电力系统中所有电气设备的重量、尺寸、价格等技术经济指标和人身安全问题。电压愈高，对电气设备的性能和安全性方面的要求愈高，相应设备的价格愈高、重量及尺寸也愈大。目前随着船舶电气化水平的不断提高，船上用电设备日益增多，用电负荷快速上升，使得现代船舶电力系统的容量相对传统船舶有了很大增长，中压电力系统得到越来越多的应用，但与低压相比，中压电力系统中供配电装置的稳定性、防护性等技术工艺水平都较高。

    中压电力系统基本为欧洲、美国、日本的船舶电力系统大型供应商如西门子、ABB、施耐德等所垄断。目前我国船舶中压电力系统的研究、设计、制造和试验还处于起步阶段，仅有少数厂家可生产制造。