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日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗( 二 )

日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗
中国海军的AIP潜艇和日本“苍龙”使用的都是斯特林机 ， 数量也一样 ， 只是中国从仿制瑞典发动机起步研制出了功率更强的型号 ， 并且由马伟明院士解决了边充电边航行的难题……不过 ， 锂离子电池和AIP系统相比到底谁更有优势呢 ， 我们还是要分析一下潜艇锂离子电池的技术特点 。一方面根据德国、法国和日本研制潜艇用锂离子电池的一些技术数据 ， 我们可以发现 ， 锂离子电池相比铅酸电池确实优势很大 。据德国和法国此前评估的数据 ， 如果用锂离子电池取代铅酸电池 ， 法国“鲉鱼”级潜艇的水下续航力在低速时提高75% ， 高速时可提高约200%；而德国蒂森克虏伯宣传资料称 ， 如果214型潜艇改用锂离子电池 ， 其低速时续航力可提高150% ， 高速时可提高约400% 。而日本方面此前宣传其改用锂电池的“苍龙”级最后两艘的时候给出的数据称 ， 续航力可以提高45% ， 同时同等体积的锂离子电池是铅酸电池的约1/5 ， 这意味着潜艇上可以安装更多更重的设备 。正是因为锂离子电池相比铅酸电池的巨大优势 ， 尽管其存在安全性隐患 ， 仍然成为了世界各国研制下一代常规潜艇的共同选择 。 德国216型 ， 法国“短鳍梭鱼”型 ， 俄罗斯“卡琳娜”型等下一代潜艇设计方案都要求使用本国研制的新型锂离子电池 。 当然日本动作更快一些 ， 已经在最后两艘“苍龙”级上验证了锂离子电池替代铅酸电池的可能性之后 ， 又造出了“大鲸”级 。当然了 ， 和汽车锂电池提高安全性思路差不多 ， 反正锂离子电池轻 ， 大家都是设法给锂离子电池增加更多的防护措施 ， 以增强潜艇在水下冲击、爆炸情况下的安全性 ， 减少电池起火的可能 。日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗
日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗
潜艇用斯特林发动机不过这里也得说明 ， AIP系统和锂电池并不是互相替代关系——从上面的分析我们也可以看到 ， 如果仅仅是使用锂离子代替铅酸电池 ， 潜艇动力系统仍然是柴电潜艇 。 那么在低速航行时 ， 航程增加2-3倍 ， 虽说确实是明显优势 ， 但如果和中国039B型能够在水下利用斯特林机边低速航行边充电 ， 完全不必使用柴油机进行充电相比的话 ， 那优势反而就没有那么大了 。日本使用锂离子电池的一个最大考虑点是它在高速航行时的动力也可以达到铅酸电池2倍 。我们知道 ， 核潜艇相比常规潜艇的最大优势 ， 其实就是可以随时进行持续的高速航行——这里的高速不是指达到核潜艇理论最大航速的30节航行 ， 而是指在15-20节 ， 以较为安静的速度进行航行 。在水下潜艇对抗中 ， 使用高航速有两个战术用途 ， 一个是用于潜艇对潜艇交战时获取有利 的鱼雷发射阵位 ， 使敌方更难以进行反击；另一个则是在对潜艇和对水面舰艇作战时 ， 使用自导武器 ， 比如发射自导鱼雷和导弹后 ， 迅速离开发射位置 ， 一般要求以15-20节速度航行10-20海里 。对于现有的常规潜艇 ， 包括AIP潜艇来说 ， 铅酸电池在充满电后只能维持数小时的高速航行的需求 ， 而如果按照上面那种远距离上脱离阵位的使用方法 ， 以高航速开一个多小时 ， 那也要消耗掉很大一部分电池容量 。对于无法进行水下充电的AIP潜艇来说 ， 这就意味着它只能非常小心自己的剩余电量 ， 以免消耗完了电力不得不上浮充电 。日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗
从二战到现在 ， 潜艇的电池可能是技术角度而言潜艇上进步最小的部分而如果使用锂离子电池 ， 多了一倍的电量 ， 不论如何是好多了 。另外 ， 相比铅酸电池 ， 锂离子电池的充电速度也要快得多 ， 这对于缩短通气管状态下充电时间非常有利 ， 按照法国的计算 ， 使用锂离子电池可以降低潜艇充电次数25%左右 ， 如果再算上每次充电时间从几个小时缩短到不到一小时 ， 那么实际上对潜艇生存力的贡献就更大了 。当然 ， 尽管有这样多的优势 ， 锂离子电池的最大问题依然是安全性 ， 尽管德国、法国、澳大利亚都宣称已经造出了符合潜艇安全要求的电池 ， 但目前只有日本实际使用锂离子电池 ， 也是和日本因为无核三原则 ， 不能制造核潜艇 ， 但实际上对于一种能和核潜艇“比量比量”的常规潜艇有强烈需求有关吧 。那日本为什么需要一种能和核潜艇比划比划的常规潜艇呢？还需要我说明白了么？应该说 ， “大鲸”凭借全身的新技术 ， 可以说是很强的一型常规潜艇了 ， 但如果从对抗角度说 ， 那么我们的039B型潜艇 ， 即使不改别的 ， 就换个锂离子电池 ， 在战术灵活性上就能比它强一截——毕竟全程不需要浮出水面充电这个优势是它比不了的 。某种程度上也正是因为039B的安静性和水声探测能力的长足进步 ， 当然还有“苍龙”级被摸透弱点 ， 迫使日本研制“大鲸”级的 。但是现在 ， 反潜作战的形态正在悄然发生变化 。日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗
日“大鲸”号潜艇的锂离子电池能改变未来潜艇战吗


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