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走进锂电潜艇的前世今生
http://www.CRNTT.com   2018-10-24 17:22:00


 
  锂电潜艇出现属于水到渠成

  因常规动力潜艇具备独特优势,各国技术人员一直在进行不断地设计改进,包括不断尝试各种新式的电池技术。

  除了锂电池之外,技术人员还使用过银锌电池。上世纪50年代,美国用“大青花鱼”号常规动力高速试验潜艇试验过银锌电池。有文章指出,1500吨排水量的潜艇使用了220吨电池,可以让1500吨的潜艇以33节的速度活动1.5小时,这是首次常规潜艇达到核潜艇的运动能力。不过银锌电池价格过于昂贵,制造这些电池的银锭还是从美国国库中借出来的。

  当前,AIP潜艇家族中还有一种燃料电池AIP潜艇,然而燃料电池潜艇和日本的锂电潜艇有着本质区别。燃料电池属于一次电池,它可以把燃料的化学能直接转化为电能,也叫电化学发电器。而蓄电池属于二次电池,需要进行充放电循环,把电能储存起来进行放电。

  “燃料电池是一种自供能的电池技术。这种潜艇只要燃料足够、废弃物排放科学,是可以在水下长期工作,可以认为是一种‘亚核潜艇’。”易芳说,“而锂离子电池是一种蓄电池,需要进行充电。也就是说,锂电潜艇在潜航一段时间以后,也需要上浮至水面,由柴油发电机组系统进行充电,待充电完成后才能继续下潜作业。”

  很多人关心,锂电池已在潜艇及众多武器上得到了应用,那么它未来是否会在战场上广泛应用,或者只是过渡阶段的替代品?未来锂电潜艇会像现在电动汽车取代燃油汽车那样,成为未来常规动力潜艇的首选配置吗?

  对此,易芳认为,“锂电池在常规潜艇上运用只是其中一种成熟方案,是随着相关国家技术成熟的出现而出现,主要由于其具有比容量高、单电池输出电压高、自放电率低、使用寿命长、安全性能好等优点,成为电力推进分系统的一种选择而已,也并非过渡阶段的替代品,是水到渠成的一种必然选择。事实上,钠—氯化镍等新型高能热电池也是可供选择的一种方案。当前,燃料电池AIP潜艇的前景比较好,是未来研究的主要方向,将燃料电池技术与蓄电池技术结合,可以确保常规AIP潜艇更好的安全性。”

  来源:科技日报


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