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  • 1 # 狼煙火燎

    潛艇發展中,核動力是一種非常理想的能源,能夠提供安靜和接近無限的能源輸出,而且動力充沛,也就能做得更大,裝備更多的探測裝置和武器等等,與常規潛艇比起來核潛艇的效能幾乎全面領先,因此核動力是潛艇這種大洋幽靈最理想的動力。但是有一些國家限於技術水平和國際公約的限制,無法發展核動力,所以他們就從無限接近核動力能力的AIP潛艇入手,而現在日本更是在最新一款蒼龍級凰龍號直接採用鋰電池儲電的方式提供動力,其效能指標更是直逼核潛艇,下面就給大傢俱體說說!

    圖:凰龍號潛艇服役

    據日本海上自衛隊3.5日訊息,日本第11艘蒼龍級潛艇“凰龍”號交付入列,並在三菱重工神戶造船廠舉行了隆重的交付儀式,這意味著全世界第一艘鋰電池做動力的潛艇正式服役。因為這個鋰電池潛艇早已經曝光過,加上疫情的造成人心惶惶,因此這一次日本鋰電池潛艇入列並沒有引起太多的關注!其實對於日本鋰電池潛艇評價呈現兩極化,日本國內媒體和專家普遍對其讚賞有加,這樣日本潛艇很多效能上直逼核潛艇,尤其是解決常規潛艇長時間以20節速度在水下航行,速度勉強能跟上航母了,日本潛艇效能大幅度上升,這對於即將擁有航母的日本非常重要;但國外尤其是中國都為這種鋰電池動力捏了一把汗,認為日本為了提升潛艇效能冒險當小白鼠,鋰電池帶來的好處一目瞭然,更大的電池容量,可以讓常規潛艇具備水下高速航行的動力,但同時帶來風險係數也非常大!

    圖:凰龍號疫情期間入列,官兵全部帶口罩

    先說說優點:

    第一,目前鋰電池的容量是傳統的潛艇使用的鉛酸電池的兩倍多,這樣潛艇在水下就有了更充沛的動力,甚至可以以20節的速度高速航行很長時間,這一點對日本未來非常重要,因為日本出雲級正進行航母改裝,未來日本航母戰鬥群急需要一款跟得上航母速度的潛艇為其開道,而日本又不能擁有核潛艇,因此只能在常規潛艇上打主意,這可能是日本冒險採用鋰電池的最主要原因所在!

    圖:凰龍號潛艇

    第二鋰電池大電流充、放電效能更好!大電流充電意味著能夠快速充電,縮短充電的時間,只要有充足的電源,功率足夠大,就能滿足快速充電要求。這一點傳統的鉛酸電池就不行,外部電流太大也充不進去。大電流放電也很好理解,假如都充滿電的情況下潛艇以20節速度狂奔,如果鉛酸電池只能跑1小時,那麼2倍電量的鋰電池可不止跑2個小時,可能會更長,比如三個小時或者3個半小時!原因是鉛酸電池放出30%的電量以後輸出功率就必然下降,而鋰電池卻要在50%以後才會下降,因此鋰電池的高速續航時間比鉛酸電池大的可遠不止兩倍這麼簡單!

    第三鋰電池沒有記憶!這個就很好理解,以前的老手機不就存在這個問題嗎?鉛酸電池就有記憶,要嚴格遵循滿充滿放的使用原則,否則它就會把這一點記憶下來,下一次再充電就充不上去了,因此常規潛艇每次執行任務回來都還要在港口進行深度充放電,消除記憶。鋰電池就沒有這個毛病,隨時充電隨時放電,靈活度就高多了!

    鋰電池缺點:

    鋰電池最大的缺點就是容易爆炸,曾經三星手機、蘋果手機都發生過電池爆炸,另外電動汽車也曾經發生過爆炸,而這些裝置的電池無一例外都是鋰電池!現在很多國家的鋰電池技術都還是比較成熟的,比如中國在鋰電池研究就很前沿,但為何潛艇使用上還是堅持用落後一些的鉛酸電池呢?主要還是安全方面的考慮,潛艇一般都隱藏在深海中,沒有任何訊號能夠聯絡,平時執行任務時都是定期浮上水面彙報工作並接收命令,一旦在深海發生電池爆炸,這艘潛艇因此爆炸沉沒的機率恐怕高達70%以上,基本上無法救援,所以像法國、德國、俄羅斯、中國這些常規潛艇大國,都沒有選擇鋰電池作為自家潛艇的動力源,而現在日本開了先河,一旦被證實技術可行,那麼未來的常規潛艇電池必然會是鋰電池的天下了,也就是我們說的試驗小白鼠了!

    圖:某進口鋰電池車爆炸起火

    第二鋰電池快速放電過程中會產生大量的熱量,而潛艇這個封閉空間不太好解決散熱問題,這一點對潛艇的安全同樣會造成影響,巨大熱源會降低潛艇的隱蔽性

    第三就是成本高,鋰電池比鉛酸電池成本高很多,當然在成本與戰鬥力之間抉擇時,成本永遠都是弱勢一方!

    日本“凰鳳”號潛艇撤掉了AIP系統

    其實這一次日本服役的“凰鳳”號潛艇並不是蒼龍級潛艇的完全體,不知道是不是為了降低風險,防止鋰電池爆炸而加了額外的防護,這一次服役的“凰鳳”號居然撤下了AIP動力系統,個人的推測可能是為了防止鋰電池爆炸時不至於沉沒,因此凰鳳號為鋰電池做了特別的處理,佔據了大量的空間,擠佔了AIP動力系統的空間;

    又或者AIP系統要儲存大量的液氧,這本身就是不安全因素,加上鋰電池這個不安全因素,一旦鋰電池爆炸造成液氧洩漏,潛艇滅火工作基本可以放棄了。鋰電池本身就具有不確定性,在加上AIP這個不安全因素,為了保險日本選擇了鋰電池而暫時先放棄AIP

    未來等到潛艇鋰電池在試驗中穩定後,日本才會繼續推進鋰電池+AIP系統的結合,這樣鋰電池狀態下高速效能優異,AIP小功率持續航行方面突出,兩者結合正好強強聯合,這才是日本理想化的常規潛艇吧!

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