我国的“十五五”规划明确提出大力开展大洋钻探、深海矿产开发等前沿科技项目，而实施这些重大任务，都离不开新型科考船。作为船舶动力科研院所，中国船舶集团有限公司第七一一研究所为不断升级迭代的科考船提供了全型式动力支撑。七一一所副所长邱爱华表示，七一一所将持续推进前瞻性技术攻关，为中国深远海与极地科考船队提供更安静、更绿色、更智能、更可靠的动力系统，助力我国海洋科考事业不断实现新突破、迈上新台阶。
源头减振 纯净供电—— 破解极地深海动力难题
现代科考船是集探测、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。在复杂海况下保障船舶安全、稳定运行，对动力系统提出了远超常规的严苛要求：必须实现极致静音低振动、大功率高质量电站系统集成、绿色低碳环保、高度集成智能。
“科考船的作业环境，对动力系统带来严峻挑战。”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。如在中国海洋大学“东方红3”号项目实施过程中，七一一所为其提供了推进系统集成与全船减振降噪解决方案，集成了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，有效抑制电磁噪声避免谐波干扰。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船级社SILENT-R静音等级的科考船。
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，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24兆瓦，“梦想”号万米钻采船装机容量达到30兆瓦，电站功率远高于常规船舶需求。为保证供电“纯净稳定”，七一一所研发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 1000伏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。
绿色护航 智能支撑—— 引领未来科考船动力方向
2025年参与我国第15次北冰洋科考的“雪龙2”号、“探索三号”“极地”号3艘科考船的动力系统均由七一一所提供。这3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该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。
“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上。”邱爱华表示，极地、深海等海域生态环境脆弱，国际社会对科考船的排放约束日趋严格，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。“梦想”号上配置了1100千瓦时锂电池组，其成为国内首个“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，该所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。
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，致力打造完全自主的科考船动力产业链。
（郑蔚 薛佳红）