中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:鋰離子電池對(duì)很多人來(lái)說是“熟面孔”。手機(jī)在用它,電腦在用它,電動(dòng)車也在用它。但說到潛艇也開始用它,不少人可能會(huì)搖頭。畢竟,大家都深有體會(huì)——從電動(dòng)車上拆下的鋰離子電池,那分量就夠沉,要驅(qū)動(dòng)潛艇,那得多大的鋰電池呀。
其實(shí),這只是一些人的“想當(dāng)然”。對(duì)柴電潛艇來(lái)說,它目前普遍使用的鉛酸電池組分量也不輕,體積也不小。和鉛酸電池相比,鋰離子電池的功率密度更大,大約是鉛酸電池的四到五倍。據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,韓國(guó)海軍第二批次KSS-Ⅲ型柴電潛艇使用鋰離子電池后,水下自持力比第一批次增加了兩到三倍。
柴電潛艇使用鋰離子電池的好處遠(yuǎn)不止此。它甚至可以用來(lái)取代柴電潛艇的“不依賴空氣推進(jìn)裝置”(AIP系統(tǒng))。
AIP系統(tǒng)是現(xiàn)代柴電潛艇的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)之一,其特點(diǎn)是能使?jié)撏ЦL(zhǎng)時(shí)間地潛航,強(qiáng)化潛艇行動(dòng)的隱蔽性。然而,AIP系統(tǒng)所提供的動(dòng)力不足以推動(dòng)潛艇在水下全速航行,也無(wú)法為電池充電提供足夠的能量支持。該系統(tǒng)的運(yùn)行雖說可以不依賴空氣,但需要借助自帶的液態(tài)氧或氫氣等物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
作為柴電潛艇,自然需要柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和不少電池組。之所以加裝AIP系統(tǒng),只是柴電潛艇在關(guān)鍵時(shí)段延長(zhǎng)潛行時(shí)間的權(quán)宜之計(jì)。確切地說,它能讓柴電潛艇只依靠自身所帶的氫氣和氧氣等,在水下潛行一段時(shí)間。當(dāng)然,有這個(gè)“本領(lǐng)”的,不僅僅是AIP系統(tǒng),數(shù)質(zhì)量可觀的蓄電池組也可以達(dá)成這一目的。這也正是沒有AIP系統(tǒng)的柴電潛艇也可以在水下短時(shí)間潛行或者“蹲守”的原因。
鋰離子電池之所以受到青睞,就是因?yàn)榕c鉛酸電池相比,它能產(chǎn)生更強(qiáng)勁持久的動(dòng)力。這種功能的強(qiáng)大程度,甚至可以讓柴電潛艇從此“揮別”AIP系統(tǒng)。而且,它能使?jié)撏С叽绺?,特征更不明顯,也更加安靜。
在這方面,日本已著手用鋰離子電池替代AIP系統(tǒng),并擁有了3艘使用鋰離子電池技術(shù)的常規(guī)潛艇——蒼龍級(jí)凰龍?zhí)?、斗龍?zhí)栆约按篥L級(jí)首艦大鯨號(hào)。
韓國(guó)也在研制鋰離子電池。去年6月,韓國(guó)現(xiàn)代重工集團(tuán)透露,其與大宇造船海洋株式會(huì)社共同建造的第二批次KSS-Ⅲ型柴電攻擊潛艇,除排水量增加、艇體加長(zhǎng)、聲吶和作戰(zhàn)系統(tǒng)有所升級(jí)外,最明顯的變化是將采用鋰離子電池,并將其作為主要?jiǎng)恿x項(xiàng)之一。
據(jù)稱,意大利正在建造的兩艘U212型“近未來(lái)潛艇”也將使用鋰離子電池技術(shù)。目前,這兩艘“近未來(lái)潛艇”的鋰離子電池已經(jīng)通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)評(píng)估。
鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)在于充電更為快捷、單電池電壓高、電池容量大、電流損耗少、壽命更加長(zhǎng)久,能夠使?jié)撏碛懈斓暮剿俸透鼜?qiáng)的續(xù)航力。當(dāng)然,鋰離子電池的造價(jià)比鉛酸電池昂貴。而且,它存在安全方面的問題,如容易著火,燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量熱能、有毒煙霧和導(dǎo)電塵埃,這可能招致一些嚴(yán)重事故發(fā)生。
目前,鋰離子電池的技術(shù)攻關(guān)主要集中在提高安全性能、延長(zhǎng)使用壽命、增加能量密度、降低成本以及進(jìn)一步提高充電速度等方面。有理由相信,隨著相關(guān)研究進(jìn)一步深入,鋰離子電池的安全性會(huì)持續(xù)增強(qiáng),造價(jià)有望明顯降低,并成為更多國(guó)家柴電潛艇的可靠選擇。