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日本新潜艇何德何能 被局座赞为“最先进”?

2018年10月12日 10:00    浏览0次 已有评论(0)

当地时间10月4日,日本“苍龙”级潜艇的最新一艘SS 511“凰龙”号下水。作为世界上第一艘正式采用锂离子电池作为动力源的常规潜艇,被我们敬爱的“局座”称为赞为“最先进的常规潜艇”。

这艘艇的具体尺寸这里就不再赘述了,局座的微博上说的很清楚。日本常规潜艇的建造和运行状态是不错的。每年下水一艘新艇,退役一艘老艇,没有其他国家拿老船充规模的情况。在役潜艇都能保持相当的战斗力。

回头说说这个用锂电池的“凰龙”号“最先进”在什么地方。

常规潜艇的技术很早就定型了:在水上航行时用柴油机作为动力,同时给蓄电池充电。水下则使用蓄电池带动电动机作为动力。以水面航行为主,交战时则潜入水下发动隐蔽攻击。这种作战方式在雷达性能不足的二战早期还算效率不错,但是随着机载雷达的发展,航空反潜的效率大大提升。常规潜艇别说水上航行时会被反潜机发现,即使是只伸出个通气管也难逃雷达法眼。

所以随着战后技术的发展,常规潜艇的设计和制造开始围绕着如何延长水下潜航能力做文章。由此诞生了好几种技术流派,当然,这些技术都统称AIP(不依赖空气推进)技术。比如斯特林发动机、燃料电池等。这些技术路线的问题都需要携带更多的燃料和氧化剂(通常是液氧)来增加水下续航能力。

日本的锂电池技术思路和其他AIP不同。锂电池能存储3倍于传统铅酸电池的电量,不用对艇体设计结构进行大改就能提升3倍的水下续航能力。这也是为什么采用了新技术的潜艇依旧属于“苍龙”级而不是独立成新一级潜艇的原因。这中方法可以让常规潜艇在水面航行时给电池积蓄更多的电能以在潜航中使用。

既然锂电池对比传统铅酸电池有这么大的优点,而锂电池也在民用市场用了这么多年,电动汽车也因此得到蓬勃发展,甚至非常重视安全性的波音787、A350这样的新型客机上也开始采用锂电池,但为什么直到现在才有人将锂电池用在潜艇上呢?

还是安全和质量。我们都知道锂电池有起火的可能,随手一搜就能搜到大把的手机电池、充电宝或者其他锂电池产品爆燃的新闻。单颗容量不过几千几万毫安时的廉价电池保护措施相对较少,在电动汽车上使用的超大规模电池组则有完善的健康监测体系。另外不论是汽车上还是客机上,使用的锂电池数量毕竟相对较少,也比较容易控制,潜艇所需的锂电池数量与之相比则完全不是一个数量级,因此潜在的危险更大。

例如特斯拉电动汽车所使用的电池模组,采用大量18650电池联合供电。配备了庞大的监测和温控模组以保证安全。

世界上能生产锂电池的厂商不少,但是能保证超大批量生产中质量稳定不出次品的企业寥寥无几,而且基本都是日企。上面提到的特斯拉所用电池就是日本企业研发生产的。可以说,正是日本的电池品质才导致了“凰龙”号的诞生。也正是其“最先进”的关键所在。

当然,在追求常规潜艇续航能力的道路上,锂电池并不是终极的解决方案。充放电体系终究也要受限于电池本身的体积和重量,不可能和水面舰艇进行长时间的攻防对抗。常规潜艇受限于动力不足的困境只能说获得了缓解而并没有摆脱。以目前的技术水平看,核动力小型化带来几乎无限的动力才是这些近海作战潜艇的未来。


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