?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
Японские подводные лодки переходят на литиево-ионные аккумуляторные батареи
bmpd
Как сообщает веб-ресурс www.shephardmedia.com , в марте 2020 года в строй Военно-морских Сил самообороны Японии должна быть введена первая в мире неатомная подводная лодка (11-я в серии подводная лодка типа Soryu с предположительным бортовым номером SS 511), оснащенная литиево-ионными аккумуляторными батареями, что позволит отказаться на японских подводных лодках от применения не только традиционных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, но и воздухонезависимых двигателей Стирлинга.


s503-00

Японская неатомная подводная лодка SS 503 Hakuryū типа Soryu во время визита в Австралию. Сидней, апрель 2015 года (с) министерство обороны Австралии





Об этом заявил 18 января 2017 года в своем докладе на международной конференции UDT в Сингапуре бывший командующий подводными силами японского флота вице-адмирал в отставке Масао Кобаяси.

Согласно Кобаяси, применение литиево-ионных аккумуляторных батарей "должно драматически изменить действия неатомных подводных лодок". Литиево-ионные батареи дают лодкам продолжительность подводного хода, сопоставимую с продолжительностью при использовании воздухонезависимых энергетических установок (ВНЭУ) на малых коростях, но при этом за счет высокой емкости обеспечивают весьма высокую продолжительность подводного хода и на больших скоростях, что особенно важно при выходе в атаку или при уклонении от противника. При этом, в отличие от ВНЭУ, лодка может постоянно пополнять запас энергии в литиево-ионных батареях, используя подзарядку батарей с применением устройства РДП.

Согласно Кобаяси, литиево-ионные батареи имеют также более короткое время подзарядки в силу большей силы тока заряда, по сравнению со свинцово-кислотными батареями. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы имеют больший срок службы, не требуют технического обслуживания, а электрические системы с их применением проще в управлении и в построении электрических сетей.

Оборотной стороной этого является высокая стоимость литиево-ионных батарей. Контрактная стоимость 11-й подводной лодки типа Soryu составляет 64,4 млрд иен (около 566 млн долл) против 51,7 млрд иен (454 млн долл) у десятой подводной лодки этого типа. Практически вся разница в стоимости в виде 112 млн долл составит стоимость литиево-ионных батарей и соответствующей электросистемы.

Есть три требования для полноценного использования литиево-ионных батарей на подводной лодке. Эти батареи требуют мощных дизель-генераторов для подзарядки, увеличенных устройств РДП для увеличения объемов подачи воздуха и отвода выхлопных газов, а также изменений в электрических цепях, в первую очередь применения автоматических предохранителей.

Литиево-ионные аккумуляторы также весят меньше, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, поэтому проект подводной лодки типа Soryu пришлось несколько переработать для сохранения балластировки и остойчивости.

В Японии созданы и доведены до эксплуатационного состояния два типа литиево-ионных аккумуляторных батарей: литий-никель-кобальт-алюминий-оксидная (NCA) производства компании GS Yuasa; и литий-титанатная (LTO) производства корпорации Toshiba. Японский флот будет использовать батареи типа NCA, при этом, согласно Кобаяси, Австралии для использования на подводных лодках на основе типа Soryu в недавнем тендере были предложены батареи типа LTO.

Кобаяси считает, что пока не существует четкого единого решения типа литиево-ионных аккумуляторов для использования в качестве основной батареи подводных лодок, поэтому он предсказал, что перспективные подводные лодки могли бы оптимизировать различные источники питания. Для "мобильных операций", например, требующих большой скорости и дальности плавания, была бы идеальной комбинация батарей NCA и дизельного двигателя, а "засадная" (прибрежная) подводная лодка будет более эффективно действовать с применением ВНЭУ на топливных элементах, батарей типа LTO и дизеля. Наименьшую стоимость будет иметь батарея типа LTO с дизель-генератором.

Принятие на вооружение Японией подводных лодок с использованием литиево-ионных батарей является кульминацией многолетних исследований, которые были начаты в Японии еще в 1962 году. Первая лодочная литиево-ионная батарея была готова в 1974 году, но она не отвечала необходимым требованиям.

Ранее, еще с 1954 года, японцы вели исследования по различным типам лодочных ВНЭУ. Корпорация Mitsubishi Heavy Industries работала над созданием парогазотурбинных ВНЭУ различных схем, а корпорация Kawasaki Heavy Industries - дизелей замкнутого цикла. После испытаний стендовых установок, в 1962 году работы над этими типами ВНЭУ были прекращены, а взамен развернуты программы создания литиево-ионных акумуляторных батарей и исследования лодочных ВНЭУ на основе топливных элементов.

Длительное время стоимость литиево-ионных батарей была непомерно высокой, и существовали проблемы с их безопасностью, что, вкупе с "незрелостью", как полагали японцы, технологии топливных элементов, вынудило Японию в 1986 году обратиться к внедрению на подводные лодки ВНЭУ системы Стирлинга по шведской технологии. В 1991-1999 годах японцы вели отработку двигателя Стирлинга на береговом стенде, после чего в 2000-2001 годах установили двигатели Стирлинга для морских испытаний на подводной лодке SS 589 Asashio (последней типа Harushio). Двигателями Стирлинга Kawasaki Kockums V4-275R (по четыре на лодке) в результате оснащаются подводные лодки типа Soryu, первая из которых (SS 501) была введена в строй в 2009 году. Всего с двигателями Стирлинга должны быть построены десять лодок типа Soryu (уже закончены восемь), а с 11-й лодки этого типа, как уже сказано, планируется перейти к оснащению лодок взамен ВНЭУ Стиринга литиево-ионными аккумуляторными батареями (первоначально их планировалось установить еще на пятой лодке этого типа SS 505 Zuiryu, однако затем программа внедрения несколько раз переносилась) .

Министерство обороны Японии получило финансирование на 11-ю лодку типа Soryu, которая должна стать первой, оснащенной литиево-ионными аккумуляторными батареями, по программе 2015 финансового года. Строительство этой лодки (SS 511) ведется на верфи Kobe Shipyard & Machinery Works корпорации Mitsubishi Heavy Industries в Кобе с 2015 года, сдача флоту, как уже говорилось, намечена на март 2020 года. Всего предполагается построить в варианте с литиево-ионными аккумуляторными батареями три последние лодки типа Soryu (SS 511 - SS 513), после чего перейти к постройке подводных лодок нового типа с такими батареями.




Понимаю, что пожар на подлодке это жопа в любом случае - но с такими батареями - еще хуже не будет? Учитывая, что они еще и склонны к перегреву.

в море не бывает перегрева - в море бывает только переохлаждение =)

Samsung таки пристроил батареи от Galaxy Note 7 :)

Что-то жутковато на такой лодке находится, так как литий горит похлеще магния, особенно при попадании в воду.

Самовозгорание литиевого аккумулятора очень плохо поддается тушению традиционными средствами. В процессе термического разгона неисправного или поврежденного аккумулятора происходит не только выделение запасенной электрической энергии, но и ряд химических реакций, выделяющих энергию для саморазогрева, кислород и горючие газы. Потому вспыхнувший аккумулятор способен гореть без доступа воздуха и для его тушения непригодны средства изоляции от атмосферного кислорода. Более того, металлический литий активно реагирует с водой с образованием горючего газа водорода, потому тушение литиевых аккумуляторов водой эффективно только для тех видов аккумуляторов где масса литиевого электрода невелика. В целом тушение загоревшегося литиевого аккумулятора неэффективно. Цель тушения снизить температуру аккумулятора и предотвратить распространение пламени

Ни-ни, как-нить классическими серебряно-цинковыми батареями, ибо легко выдают чудовищной силы ток, так нужный субмарине в максимальном режиме, обладают высокой плотностью мало уступающей Li-ion. Да, не спорю, ресурс у них мелковат, заряжать надо аккуратно, но как "боевая" батарея на случай войны сгодится, а в мирное свинцово-кислотные. Уж с водородом выделяющемся при заряде бороться давно научились.

Правда. Согласен.


Нда... тут, в случае пожара, на китайскую зарядную станцию стрелки не переведёшь и в сервис-центре, замену прогоревшего девайса с компенсацией ущерба, не отсудишь. Остаётся только пожелать японским подводникам удачи.

Из всего прочитанного здесь выходит, что этому кораблю 100% абзац в случае аварии или боевых повреждений. Ясно понятно.

Япония впереди планеты всей! Осталось перевести на пальчиковые или мизинчиковые.

Ну почему, французы тоже работают над литиевой батареей и еще могут поспорить о первенстве.

А вообще - да, литиевые батареи лучше всего развиваются именно в Японии.

(Deleted comment)
Не надо сравнивать круглое в квадратным. Там причины были другие, но вот в данном случае сознательно пихают заведомо опасную батарею, когда есть отлично зарекомендовавшие себя серебряно-цинковые, которые как раз специально пихают именно в технику работающую в заведомо невозможных для существования человека условиях, как-то авиация, космос и подводные аппараты. Вброс не засчитан тащемта.

Согласно Кобаяси, литиево-ионные батареи имеют также более короткое время подзарядки в силу большей силы тока заряда, по сравнению со свинцово-кислотными батареями.

Що?

Кроме того, литий-ионные аккумуляторы имеют больший срок службы, не требуют технического обслуживания,

а электрические системы с их применением проще в управлении и в построении электрических сетей.

Ще?
Бравый отставник точно не бредит?
Нет ничего дубовее свинцовых аккумуляторов.
Тяжёлые - да, малоёмкие - тоже, но вот по отдаче и приёму больших токов - им никогда не было равныл.
Литиевые батареи капризны вельми и под большими нагрузками / при длительном нахождении в заряженном состоянии - портятся весьма...

По токам разряда пока что пара серебро/цинк рекорд держит, ЕМНИМС. Да и по плотности энергии более-менее сравнимы с литиевыми, у них главная проблема — астрономическая цена из-за большого расхода серебра. А вариантов литиевых химий уже сейчас десятка полтора придумано.

А где япония возьмет столько лития? У нас у Китайцев купят, тогда попутно ветра им в паруса.

>У нас у Китайцев купят, тогда попутно ветра им в паруса.

Вы из Чили что ли?

А сейчас алюминий-воздушные аккумуляторы уже на подходе...


Алюминий-воздух — это даже не столько аккумулятор, сколько топливный элемент, где алюминий — топливо.

Отсталые японцы, нужно супермаховики ставить!

В соседнем номере "Техники Молодёжи" ещё про баллоны со сжатым воздухом с поршневыми пневмодвигателями писали, если мне мой склероз не изменяет =)

з.ы.: в Европе, кстати, производится легковое авто с такой силовой установкой.

Происки Илона Маска, тесла не поперла видать.

Как пишуть в педивикии, Калина имела одним из вариантов литиевые батарейки. К щастью вроде заглохло.

Даже если представить себе особую технологию изготовления (плюс к стоимости) и особый техконтроль (плюс к стоимости), все равно внутри прочного корпуса этому армагеддону не место...

Обслуживать такой источник питания проще. В нем нет ядовитого электролита. ПЛ - опасное изделие, да.

Спасибо очень интересная статья. В свете метаний вмф стерлинг-аккумуляторы и многолетних сломанных копий. Помню стоны гуни все пропало просрали стерлинга фунт ))). Может не все так плохо с Ладами и лучше поставить аккумуляторы. Ладно будем смотреть...

с отсутствием буксируемых ГАС - а главное что они отсутствуют в головах - с Ладами все хуже, чем с Калинами.

в автомобиле тесла аккумулятор собран более чем из 7 тысяч элементов 18650
сколько же их будет в подводной лодке?

А какая разница, если самые большие автоматизированные линии Панасоник собирают 1 батарейку в секунду - 10 тесл в сутки, ну пускай аккумулятор на подлодку за пару месяцев? Причем на Гигафабрике этих линий должно быть десятками, т.е. можно и ускорить процесс.