瞿立建
一項(xiàng)研究顯示,得益于電動(dòng)汽車行業(yè)的技術(shù)發(fā)展,我國(guó)大型常規(guī)潛艇海下航行將用鋰電池驅(qū)動(dòng)。
鉛酸電池和鋰電池各有優(yōu)點(diǎn)
常規(guī)動(dòng)力潛艇絕大多數(shù)是柴電混合動(dòng)力潛艇,動(dòng)力有兩組,一組是柴油發(fā)動(dòng)機(jī),另一組是電動(dòng)機(jī)。潛艇在水面上航行時(shí)用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng),同時(shí)讓柴油機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為蓄電池充電。潛艇在水下航行時(shí),蓄電池為電動(dòng)機(jī)提供能量,驅(qū)動(dòng)螺旋槳。
潛艇上的蓄電池一般是鉛酸電池,而不是我們熟悉的鋰電池。兩種電池比較起來(lái),鉛酸電池的弱點(diǎn)明顯,儲(chǔ)能少、充電慢、輸出弱、壽命短。如鉛酸電池和鋰電池各有優(yōu)點(diǎn)果用鋰電池取代鉛酸電池,潛艇在水下續(xù)航能力能增加一倍以上,并極大地提高其高速運(yùn)行時(shí)的加速度,而且隱蔽性更強(qiáng)、噪聲小,還能裝載更多武器。
我國(guó)海軍10年前就謀劃以鋰電池取代鉛酸電池,為什么鉛酸電池還沒(méi)被取代呢?
因?yàn)殂U酸電池有一個(gè)優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,安全可靠。而鋰電池安全風(fēng)險(xiǎn)比較大,你一定看到過(guò)電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車自燃的新聞,也一定了解電動(dòng)自行車不能入戶充電的規(guī)定。
替換成分,肩負(fù)重任
不過(guò),得益于我國(guó)電動(dòng)汽車行業(yè)的跨越式發(fā)展,鋰電池的安全性得到了極大的提升,將有望裝備潛艇。
我國(guó)在車用鋰電池領(lǐng)域有深厚的技術(shù)積累,在世界上居于領(lǐng)先地位。我國(guó)工程師發(fā)現(xiàn),只要以結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的鐵和磷酸鹽取代鋰電池成分中的鎳和鈷,就能讓鋰電池在嚴(yán)酷的環(huán)境中也能安全工作。
用鋰電池驅(qū)動(dòng)潛艇,我國(guó)并不是世界首家。德國(guó)和法國(guó)早在20世紀(jì)90年代就開(kāi)始了潛艇用鋰離子動(dòng)力電池的研制,不過(guò)起了大早卻趕了晚集,被日本、韓國(guó)超越。
2018年,日本的“凰龍”號(hào)潛艇——世界上第一艘全部配備鋰電池的柴電動(dòng)力潛艇下水。這是一個(gè)劃時(shí)代的革命,具有重大開(kāi)創(chuàng)性意義。目前,日本至少有4艘鋰電池潛艇。
在看到日本鋰電池潛艇取得如此豐碩的成果后,韓國(guó)也不甘落后。2021年,韓國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有鋰電池潛艇的國(guó)家,目前正在建造本國(guó)第二艘鋰電池潛艇。
鋰電池在提高常規(guī)潛艇續(xù)航力、高速機(jī)動(dòng)性和隱蔽性等方面有相當(dāng)大的潛力。至于今后能否成為各國(guó)常規(guī)潛艇普遍采用的主動(dòng)力系統(tǒng),仍需要一段時(shí)間來(lái)證明。
我國(guó)海軍擁有世界上規(guī)模最大的常規(guī)潛艇艦隊(duì),也會(huì)建設(shè)出技術(shù)最先進(jìn)的潛艇艦隊(duì)。而磷酸鐵鋰電池將挑起驅(qū)動(dòng)中國(guó)潛艇在水下護(hù)衛(wèi)海疆、維護(hù)國(guó)家安全和世界和平的重任。