首艘锂电池苍龙级潜舰 日本海自「凰龙号」正式下水

海上自卫队第11艘苍龙潜舰龙号下水。(图/翻摄自企鹅电波长空,下同)

军武中心综合报导

日本海上自卫队第11艘苍龙级潜舰SS-511凰龙号4日下水,与前10艘同型舰艇不同,该艇取消绝气推进系统(AIP),改用日本汤浅技术公司(GYT)研发的锂离子聚合物电池。按照设计,这种锂电池组被安装在凰龙号的艇底,充满电后能够长时间水下以20节的最大航速持续航行

分析指出,在锂电池技术成熟前的数十年当中潜艇主要使用的都是铅酸电池。铅酸电池最早在1901年由英国的CHLORIDE公司使用于HOLLANⅠ型潜艇,具备技术成熟、性能可靠且廉价优点,至今仍是各国潜艇使用的主要电池。不过铅酸电池的体积重量太大,储电比能又低,还得花费许多时间充电,再者电解液还涉及硫酸这类危险化工产品,在维护方面相对不安全。

分析表示,要想增加潜艇水下航行的持续性隐蔽性,提高电池的储电能力效率显得格外重要。几十年来,各国技术人员除了不断改进铅酸电池,也在尝试一些新的电池,例如冷战时期美国人就曾使用大青花鱼号潜艇(USS Albacore,AGSS-569)试验银锌电池。银锌电池的性能比常见的铅酸电池更好,但必须使用大量的「银」,因此成本太高导致部队难以承受。后来AIP技术出现,通过携带液氧废气循环方式使柴油机实现绝气推进,使得潜艇对高性能电池的依赖性降低。

锂电池技术的出现和不断成熟,逐渐吸引潜艇设计者目光。锂电池对比铅酸电池,优势可以说是全方面的,首先是没有液态的电解液,能让体积和重量大幅缩小,但不代表储电能力因此降低,反之同体积的锂电池在高功率情况下的电容量,还比铅酸电池多出两倍。锂电池充满电花的时间也比铅酸电池少上许多,能够大幅降低潜艇因为上浮充电进而暴露的概率,如果配合AIP系统使用暴露概率则将更低。

分析还提到,鉴于锂电池的众多优势,全球几大常规柴电潜艇研制强国都在自己的最新型号进行尝试。不过锂电池目前也有些许问题,主要是不耐撞击和容易发热着火,例如最新的波音787客机就是使用汤浅技术公司的锂电池,但它曾经多次着火闹上新闻版面,这也让人「不得不为苍龙级潜舰捏一把汗」。