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潜艇用锂电池,其实没有那么神

潜艇用锂电池,其实没有那么神

据日本媒体报道,当地时间104日,日本苍龙级常规潜艇11号艇凰龙号下水,该艇首次全面使用锂电池,被媒体称为是潜艇用电池的革命性突破

众所周知,电池是常规潜艇的主要电源,也是核潜艇的备用电源和应急电源,所以电池性能的优劣直接决定潜艇性能和作战能力。如果电池性能不佳,提供电力不足,潜艇就跑不远跑不快,机动能力大大受限,浮出水面充电时间更长,被暴露的风险也大大增加。正因如此,潜艇用电池的研制与应用一直受到世界潜艇制造国的高度重视。

那么,潜艇用电池的基本性能要求有哪些?目前潜艇用哪种电池?

总体看,对潜艇用电池最主要的性能要求是成本低、容量大、寿命长、充电时间短和安全性好。铅酸蓄电池是少有的几种接近主要性能要求的电池,因此自第一次世界大战以来,潜艇用电池大都是铅酸蓄电池。

铅酸蓄电池技术成熟,可靠性高、安全性好、使用寿命长、易于维护,不过它的缺点在于能量密度小容量低,因此经常需要将数百个单体电池串联使用,造成电池体积大、重量重、占用空间大等问题,且必须配置庞大的辅助系统才能保证工作。对于铅酸蓄电池的这些问题,在技术上改进和提高的空间已经不多。

与铅酸电池相比,锂电池的出现,从理论上将大大提高潜艇性能。

一是锂电池的体积与重量更小,同体积产生的电能至少是铅酸蓄电池的3倍,有助于减轻潜艇重量,节省空间,提升潜艇的续航能力和机动性。

二是锂电池的充电速度快、效率高,能大大减少潜艇上浮充电时间,从而增强潜艇的隐蔽性与生存能力。

三是锂电池没有记忆效应,不需要为延长寿命遵循过多严格的电池充放电要求,潜艇可根据任务需要和战场环境随时充放电,有效提高了潜艇的作战灵活性。

不过,受限于目前的技术和工艺水平,锂电池仍存在诸多难以克服的问题,因此,其应用前景受到质疑。

首先是安全性。锂电池在使用或充放电时散发出较多热量,而潜艇内部是一个完全封闭的空间,如果解决不好散热问题,就会增加潜艇的红外辐射量,进而增大潜艇的可探测性风险,并影响潜艇的工作可靠性和稳定性,甚至引发火灾等安全事故。

其次是成本高昂。一般情况下,锂电池成本比传统铅酸电池高几倍,而一艘潜艇上需要的锂电池数量很多,再加上配备辅助系统,无疑加大了潜艇费用。

鉴于这些问题,锂电池在潜艇上的应用目前仍处于初级阶段,且并非最理想的潜艇用电池。未来,一方面必须进一步改进锂电池的制作工艺、降低成本、提高可靠性,逐步加大它在潜艇上的推广或普及程度;另一方面仍需继续开发其它潜艇用电池,例如燃料电池等。

(中国国防报)
 

2018-10-17
 
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