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走进锂电潜艇的前世今生(2)

2018-10-17 11:28:23 网络整理 阅读:148 评论:0

对于适用范围更广的常规动力潜艇来说,究竟有没有更好的解决办法呢?

上百年来,由于电池技术进步缓慢,常规动力潜艇一直主要使用着铅酸电池。铅酸电池性能稳定可靠,使用的原材料易于获得且廉价,本身结构简单易于维护。但随着电池技术的进步,铅酸电池的缺点也开始被放大——其体积和重量太大,而储电比能却又很低,而且充满电很费时间,也就是说比起锂电池等后来者其能量密度比较低。

因此,要增加柴电潜艇水下航行的持续性和隐蔽性,提高电池的储电能力和效率就变得非常重要。但电池技术的进步显然不能满足军事需求,由此人们研发了不依赖空气的动力推进系统——AIP系统。

易芳介绍:“早期的AIP潜艇,如‘斯特林’发动机AIP动力核潜艇,主要采用热力发动机+铅酸蓄电池组的方式作为电力推进分系统,虽然提高了水下安全性能,但降低了水下航速,增加了系统复杂性。因此,后来又有了闭式循环柴油机动力系统、闭式循环蒸汽轮机动力系统和燃料电池动力系统等方式出现。”

铅酸电池必将被新式电池取代

AIP潜艇从一定程度上降低了潜艇对蓄电池的要求,但这不意味着潜艇就不需要更好的电池。毕竟,相较柴电潜艇,AIP潜艇的系统更为复杂。

“凰龙”号在维持规格和航速不变的情况下,使用锂离子电池替换掉整个“斯特林”发动机的AIP动力系统和铅酸蓄电池。

“凰龙”号所采用的这种设计使得当前最热门的AIP潜艇有了新的替代方式,从技术原理上看,又变回了柴电潜艇。

“铅酸电池存在一系列问题,而且根据其工作原理改进的空间十分有限,而且还需要额外的发动机供电,占用了潜艇过多的空间,因此一旦出现更成熟电池技术,例如锂离子聚合物电池,就必然会被取代。”易芳说。

锂电池其实早已在其中武器系统中应用,涵盖了陆海空天等诸多兵种,比如军用通信设备、水下机器人、无人侦察机等。军用设备电源的能量密度、续航时间、体积重量等是影响作战能力的重要因素,而锂电池具有的能量密度高、体积小、重量轻、循环寿命长等优势,成为军用设备电源的首选。

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