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日本打造世界第一艘锂电池潜舰,预计2020年开始服役

日本成功打造全球第一艘搭载锂离子电池的潜舰“凰龙号”(SS-511),并在日前举行下水与命名仪式,虽然外观乍看之下跟之前的潜舰差不多,但内里其实暗藏玄机,原有的铅酸电池已经换成锂离子电池,除了蓄电量提升2倍,潜航续航力与作战弹性也将略为提升。继续阅读…...  

日本成功打造全球第一艘搭载锂离子电池的潜舰“凰龙号”(SS-511),并在日前举行下水与命名仪式,虽然外观乍看之下跟之前的潜舰差不多,但内里其实暗藏玄机,原有的铅酸电池已经换成锂离子电池,除了蓄电量提升 2 倍,潜航续航力与作战弹性也将略为提升。

凰龙号为日本海上自卫队第 11 艘“苍龙型(Soryu)”潜舰,该系列潜舰长约 84 米,潜航排水量 4,200 吨,潜航深度与速度分别是 700 米与每小时 37 公里(注)。凰龙号建造成本约 660 亿日圆(约新台币 180 亿元),最大特征在于该艇取消原本的绝气推进(AIP)系统与铅酸电池,采用日本 GS Yuasa Technology 制造的锂离子电池,预计凰龙号将于 2020 年 3 月正式服役。

电池除了是 3C 电子产品、电动车运作命脉,也同时是潜舰重要基础设备,由于船上的柴油发电机运转时必须吸入空气,一旦潜到水下引擎就无法使用,因此只能在船上装置大量电池,在浮航时先充饱电,潜航时就得靠电池储存的电力。目前全球作战潜舰电池则以铅酸电池为主,虽然其具有技术成熟、性能可靠且成本低的优点,只不过其体积和重量太大,性能也陷入难以继续提升的困境。

如今为了提升潜航时间,各国潜舰也纷纷加装绝气推进系统(AIP),让潜舰不需要获取外界氧气就可以长时间潜航,低航速下甚至可以持续潜航超过三周,但 AIP 系统的燃料多需要在低温高压下储存,作战危险性也比较高。

因此有鉴于锂离子电池已达大规模商业化、成本效益比也逐年升高,同等重量下储电量更是铅酸电池的 2 倍、性能进步空间仍然很大,不少国家开始看好锂电池的应用。

根据日本防卫省规划,2015 年后建造的潜舰将会用锂离子电池来取代现有的铅酸电池,更换电池将可让苍龙级的潜航时间增加 45%,锂电池除了能让潜舰在水下高速航行,蓄电量也同体积的铅酸电池多一倍,重量更是铅酸电池的五分之一。新型潜艇将可存储柴油引擎产生的电力,在实际作战和战斗时凭电池电力驱动,且电动航行能降低引擎声,降低噪音与避免被敌方发现。

锂离子电池逐渐在国防方面大放异彩,像是日前美国总统川普便为了强化国防工业基础,希望可加强研发海水锂电池(lithium sea-water batteries),其中海水中含有大量的锂,因此海水锂电池成本不但比锂电池要低,而且更可以降低燃烧风险,若大规模研发该技术,也将对潜艇大有裨益。

  • Japan launches first Soryu-class submarine equipped with lithium-ion batteries
  • Japan Launches First Lithium-Ion Equipped Soryu-class Submarine
  • Japan’s silent submarines extend range with new batteries

(首图来源:日本防卫省海上自卫队 Facebook。文/DaisyChuang)

注:每小时航行 37.04000 公里 =20 节

今天刊登了《日本打造世界第一艘锂电池潜舰,预计2020年开始服役》一文


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