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潛艇用鋰電池其實沒有那么神

來源:新能源網(wǎng)
時間:2018-10-16 10:01:59
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潛艇用鋰電池其實沒有那么神據(jù)日本媒體報道,當?shù)貢r間10月4日,日本蒼龍級常規(guī)潛艇11號艇“凰龍”號下水,該艇首次全面使用鋰電池,被媒體稱為是潛艇用電池的&l

  據(jù)日本媒體報道,當?shù)貢r間10月4日,日本蒼龍級常規(guī)潛艇11號艇“凰龍”號下水,該艇首次全面使用鋰電池,被媒體稱為是潛艇用電池的“革命性突破”。

  眾所周知,電池是常規(guī)潛艇的主要電源,也是核潛艇的備用電源和應急電源,所以電池性能的優(yōu)劣直接決定潛艇性能和作戰(zhàn)能力。如果電池性能不佳,提供電力不足,潛艇就跑不遠跑不快,機動能力大大受限,浮出水面充電時間更長,被暴露的風險也大大增加。正因如此,潛艇用電池的研制與應用一直受到世界潛艇制造國的高度重視。

  那么,潛艇用電池的基本性能要求有哪些?目前潛艇用哪種電池?

  總體看,對潛艇用電池最主要的性能要求是成本低、容量大、壽命長、充電時間短和安全性好。鉛酸蓄電池是少有的幾種接近主要性能要求的電池,因此自第一次世界大戰(zhàn)以來,潛艇用電池大都是鉛酸蓄電池。

  鉛酸蓄電池技術(shù)成熟,可靠性高、安全性好、使用壽命長、易于維護,不過它的缺點在于能量密度小容量低,因此經(jīng)常需要將數(shù)百個單體電池串聯(lián)使用,造成電池體積大、重量重、占用空間大等問題,且必須配置龐大的輔助系統(tǒng)才能保證工作。對于鉛酸蓄電池的這些問題,在技術(shù)上改進和提高的空間已經(jīng)不多。

  與鉛酸電池相比,鋰電池的出現(xiàn),從理論上將大大提高潛艇性能。

  一是鋰電池的體積與重量更小,同體積產(chǎn)生的電能至少是鉛酸蓄電池的3倍,有助于減輕潛艇重量,節(jié)省空間,提升潛艇的續(xù)航能力和機動性。

  二是鋰電池的充電速度快、效率高,能大大減少潛艇上浮充電時間,從而增強潛艇的隱蔽性與生存能力。

  三是鋰電池沒有記憶效應,不需要為延長壽命遵循過多嚴格的電池充放電要求,潛艇可根據(jù)任務需要和戰(zhàn)場環(huán)境隨時充放電,有效提高了潛艇的作戰(zhàn)靈活性。

  不過,受限于目前的技術(shù)和工藝水平,鋰電池仍存在諸多難以克服的問題,因此,其應用前景受到質(zhì)疑。

  首先是安全性。鋰電池在使用或充放電時散發(fā)出較多熱量,而潛艇內(nèi)部是一個完全封閉的空間,如果解決不好散熱問題,就會增加潛艇的紅外輻射量,進而增大潛艇的可探測性風險,并影響潛艇的工作可靠性和穩(wěn)定性,甚至引發(fā)火災等安全事故。

  其次是成本高昂。一般情況下,鋰電池成本比傳統(tǒng)鉛酸電池高幾倍,而一艘潛艇上需要的鋰電池數(shù)量很多,再加上配備輔助系統(tǒng),無疑加大了潛艇費用。

  鑒于這些問題,鋰電池在潛艇上的應用目前仍處于初級階段,且并非最理想的潛艇用電池。未來,一方面必須進一步改進鋰電池的制作工藝、降低成本、提高可靠性,逐步加大它在潛艇上的推廣或普及程度;另一方面仍需繼續(xù)開發(fā)其它潛艇用電池,例如燃料電池等。