一：003型航母的动力构型
在003型航母之前的苏式滑跃起飞航母主要的缺点是无法起飞固定翼预警机，“辽宁”号航母只能搭载预警直升机执行“区域防空”任务，作战效能远远不如美式航母，美军E-2预警机可在距航母300千米外巡逻4个半小时，探测到400千米外的目标，防御范围达700千米，预警直升机防御范围只有450千米，在近海防御中还有作用，但在远洋攻击美军航母就处于绝对劣势了，003型航母配备了电磁弹射器，舰载机起飞时可提高了30%的起飞性能，就可弹射固定翼预警机了。
中国从2002年开始研制电磁弹射器，2008年完成原理样机，电磁弹射器可在100米内把舰载机速度提高到300千米/时，毎日最高可弹射270次，无论是功率损耗、体积重量、维修保障都优于蒸汽弹射器，加上甲板面积和美国航母只相差4%，甲板运作效率、出动率基本相当，载机总数达到70~80架，防空效率比“山东舰”提高了15~30倍，拦截概率比“山东舰”提高35%~150%，战斗力基本与美国“福特级”航母相当，但没有核动力，而电磁弹射需要强大的能量支持的。
“辽宁”号和“山东"号航母的动力由8台重油锅炉和4台蒸汽轮机和9台蒸汽发电机、6台柴油发电机组成，航速达到30节，中国蒸汽轮机一直处于落后状态，直到引进“现代"级导弹驱逐舰后获得了俄制蒸汽轮机技术，但俄制蒸汽轮机都烧价格低廉的重油，这种燃料粘稠、有毒、不易清洗，没有经过预热和喷射就会冒出的滚滚黑烟，而且蒸汽轮机本身尺寸庞大笨重，需要很多人力，从冷机状态到满功率要1.5至2小时，柴油机不需要这么多时间，燃油效率极佳，操作与维护人力少，但用在航母上重达2300吨，输出功率低，航速要慢2至3节。
燃气轮机是舰艇动力的后起之秀，体积小，重量轻，启动迅速，输出功率大，广泛应用到一线作战舰艇，英国“伊丽莎白女王"级航母就采用2台MT-30燃气轮机(总功率70000千瓦)。中国21世纪初从乌克兰采购DA80燃气轮机国产化的QC280燃气轮机也应用到驱逐舰上，003型航母航母使用燃气轮机作动力，比蒸气轮机能增加3万吨排水量，减少85%的操作人员，15%建造费用和30%的人工费，还简化舱室布局和减少了乘员，不过燃油效益低，在高航速下6000吨也行驶不到5000海里。
二：核动力航母的优势
美国小鹰级航母满载时能携带8000吨自用燃油，4700吨航空燃油，1650吨弹药，航行4800海里可以不加油，但速度只限在20节，至少要航行10天才能抵达，如果以28节航速航行4800海里要消耗5000吨燃油，20节航速航行8600海里要消耗5000吨燃油，28节航速航行8600海里要消耗10000吨燃油，以28节航速航行1.2万海里，小鹰级航母需要需要2艘补给舰补给4万吨燃油，平均5天要补给一次，每艘年均消耗舰用柴油约50万桶，是个大大的油老虎。
核动力航母不用自用燃油，续航力是没有限制，连续航行一年也只消耗不到100千克铀，无限的持续高航速是核动力航母最大的优势，常规航母开足马力极度浪费燃料，所以巡航速度实际只有14节，核动力航母可以全程30节航速，从美国本土到波斯湾只要20天，常规航母要25天，期间还需油船提供海上加油或靠泊各地海港停泊装载燃料，这种持续高航速能力危机中可尽快到达战区，有时还能发挥奇袭效果，如在守军估算的预定时间前赶到战区发起攻击。
核动力航母在规模一样的情况下，核动力航母的补给需求比常规航母减少1/3，20节航速航行4800海里，只有2艘巡洋舰，4艘驱逐舰的护航舰艇消耗了6600吨燃油，以28节航速航行1.2万海里可减少1.5万吨燃油补给，只需9天补给一次，还可多携带8000吨航空燃油，另外，小鹰级航母装有8台蒸汽锅炉，平时只启用4台，可随时调用的功率只有100兆瓦，只能满足电气系统和动力系统的基本需求，另外4台启动要1.5至2小时。
“尼米兹”级核动力航母采用2台A4W型压水堆和4台蒸汽轮机，总功率为260000马力，从10节加速到20节只要90秒，从10节加速到30节只要180秒，“小鹰”号常规动力航母蒸汽轮机热惯性巨大，处于闭缸状态的锅炉冷启动速度缓慢，巡航状态下只能在1/2锅炉闭缸省油与8缸全开之间二选一，1/2锅炉闭缸的话，从10节加速至20节要150秒，加速至30节需要1.5至2小时启动闭缸锅炉冷，无法短时间内加速至最大航速和连续弹射。
三：核动力航母的劣势
由于核动力航母有明显优势，美国1939年就开始核动力研究，50年代掀起了建造核动力舰船的热潮，于1961年建造了“企业”号核动力航母，但高昂的造价只能建造一艘，美国海军不得建造“小鹰”级常规动力航母作为补充，但常规动力航母频繁的燃油补给不仅会拖累整个航母战斗群，还会影响到整个海军的燃油补给，美国海军内部的主流意见几乎都一面倒地支持核动力，于是自1975年“尼米兹”号核动力航母开始，美国之后建造的航母全部是核动力的了。
核动力航母技术复杂程度是各类海军舰船中最高的，建造成本自然也是最高的，成本高昂的建造和使用成本历来是反对者的批评和质疑之一，美国海军第一艘核动力航母“企业”号建造成本是4.5亿美元，是同期建造的小鹰级常规动力航母只有造价为2.75亿美元，以1997美元计价，小鹰号每吨造价35191美元，“企业”号每吨造价51549美元，“尼米兹”级核动力航母均价39亿美元，美国海军最后一艘常规动力航母“肯尼迪”号才21亿美元。也就是说建1艘核动力航母相当于建2艘常规动力航母。
而由于系统复杂性增加，人力成本提高和通货膨胀原因，价格年均攀升7.4%，尼来兹级9号舰造价才44.08亿美元，10号舰达62亿美元，福特级航母更是涨到130亿美元了。航母还有个全寿命费，小鹰级常规航母需要20亿美元建造成本，8.66亿美元中期延寿升级成本，104.36亿美元美元50年直接运行开支，6.88亿美元50年间接运行开支，0.53亿美元美元拆解费用，而尼米兹级核航母需要40亿美元建造成本，23.82亿美元中期延寿升级成本，116.77亿美元50年直接运行开支，32.05亿美元50年间接运行开支，8.87亿美元拆解费用，全寿命费用是小鹰级航母的1.58倍。
核动力航母50年服役期内要进行32次为期1个月的小修，12次为期6个月的中修，4次为期10.5个月的大修，每半年就要回基地定期保养，服役期中间还需要一次为期39个月的核反应堆换料，核燃料的处置、运输都需要特殊的设备，还要对整个反应堆系统进行全面维护，还要从里到外、从硬件到软件都要进行维修和更换，如升级海水淡化设备、更新消防系统、升级甲板、更换螺旋桨、大轴、蒸汽弹射器等，因此更换中期延寿花费两倍于常规动力航母，从而拉大了与常规动力航母全寿命费的差距。
由于核动力航母一生三分之一的时间都在维修，在航率比常规动力航母少5%，海湾战争时，美国有14艘大型航母，9艘是常规动力航母，5艘是核动力航母，其中2艘常规动力航母正在大修，1艘核动力航母正好准备核反应堆换料，1艘正在大修，1艘正在中修，7艘常规动力航母中只有1艘在小修，其他均可部署，最终美国海军决定部署5艘常规动力航母和1艘核动力航母参战，这个例子揭示了常规动力航母比频繁大修，严重挤压战备状态时间的核动力航母更容易部署，海湾战争结束后，美国海军做了大量的工作解决核动力航母在航率问题。
于1997年开始推广“增量维修计划”，就是重新分配维修时间，采用24个月循环维修周期，2004年又延长至27个月，2006年再次延长至32个月，从而达到30天内部署6艘航母，90天内部署第7艘航母的能力，但随着航母逐步老化，实际在航率并不理想，2018年，美国海军只实现了15%的航母部署率，甚至一个月中有22天没有航母岀海，“福特”级航母不再需要更换核燃料，理论上比“尼米兹”级航母少3次中修和2次大修，但“福特”级航母弹药升降机、推进系统、雷达、轴承等问题太多，电磁弹射系统和阻拦装置经常“严重故障”，使得维护周期远远超过预期。
四：中国核动力航母前景
中国航母采用核动力是早晚的事情，003型航母采用常规动力主要还是中国海军“小步快跑"的装备发展策略，003型航母技术幅度已经相当大了，还要在上面应用核动力研制风险也成倍上升，另一方就是船舶核动力装置还不够成熟，中国在1960年完成设计，但遇到了令人望而却步的障碍，经历了多次反复修改，用时12年才设计出攻击型核潜艇用反应堆，首艘攻击型核潜艇海试期间中有高辐射、回路泄漏，腐蚀、蒸汽发生器泄漏以及泵站、主冷凝器和主减速齿轮组缺陷等严重问题。
近年中国的民用核工业发展迅猛，核潜艇已经发展到第三代，具备设计建造潜艇核反应堆的能力和经验，但核潜艇输出功率有限，难以推动十万吨的航母，并不适合直接移植到航空母舰上，法国“戴高乐"号航母就是为省钱而使用核潜艇反应堆，导致航速不到26节，此外美国拥有100余套核电机组和大量浓缩铀储备，所有美国反应堆的铀浓度可以做到93%，30年才换一次核燃料，法国仅为20%，7年就要更换燃料，中国核潜艇反应堆使用的铀浓度只有3%，燃料更换频度更高。
2016年，中船重工的中广核的ACPR50S小型堆示范项目获批，中船重工第七一九所的海洋核动力平台设计方案就是两台ACPR50S反应堆，单台反应堆热功率100兆瓦，发电功率25兆瓦，为海洋工程等提供电力，这个2015年国家立项的重点项目是军转民产品，将军用核技术转为民用核能领域，技术成熟后再应用到核动力破冰船、海上综合补给舰，这表明，中国正加快发展核动力技术的，谋求获得研制和使用核动力水面舰船的经验，进而打造出中国的核动力航母。
五：结语
核动力航母无需燃油，海上自持力，持续高航速有巨大的优势，但在成本、运行、维护，操作、训练等方面要求更高，核动力航母建造费用是常规动力航母的2.02倍，全寿命费用为常规动力航母的1.58倍，航渡时间比常规航母快25%，作战时间要比常规航母长8%至26%，作战能力为常规动力航母1.34倍，作战效能为常规动力航母的2.56倍，而常规动力航母也有部署时间更长，应急部署能力更灵活的优势，在吨位相仿、技术水平相当下攻击波次没有差别，成本便宜可以建造更多数量，如果中国海军只追求近海防御，常规航母性价比非常高，但中国海军打算到美国海岸耀武扬威，那就只能是核动力航母了。