中國粉體網(wǎng)訊 韓國自行研制的KSS-3型常規(guī)潛艇首艇“島山安昌浩”號下水剛滿兩個月，韓國方面又傳出個大新聞。
韓國國防采購計(jì)劃管理局稱，將從KSS-3型潛艇的4號艇（第二批次）開始裝備鋰離子電池，由韓國三星SDI公司生產(chǎn)。據(jù)稱，使用這種鋰電后，潛艇的水下續(xù)航時間比鉛酸電池的同型艇增加一倍。這也使得KSS-3成為繼日本蒼龍級“凰龍”號潛艇之后，又一種使用鋰電的常規(guī)潛艇。
KSS-3型潛艇項(xiàng)目于2007年啟動，是韓國自行研制第一種常規(guī)動力潛艇，其浮航排水量3358噸，潛航排水量3705噸。據(jù)韓國媒體報道，其第二批次的潛航排水量可能超過4000噸。屆時，KSS-3將可能成為最大的鋰電潛艇。 國防科技大學(xué)國防科技戰(zhàn)略研究智庫王群教授表示，“近幾年來，鋰電技術(shù)發(fā)展迅猛，而且優(yōu)勢多多。韓國與日本一樣，都是該項(xiàng)技術(shù)的佼佼者，因此，韓國緊日本后，準(zhǔn)備在常規(guī)潛艇上使用鋰電，是技術(shù)發(fā)展到一定程度后的必然選擇，應(yīng)該在意料之中�！�
鋰離子電池優(yōu)勢多多
相比已在潛艇上使用上百年的鉛酸電池來說，鋰電有很多優(yōu)勢。
“首先，體積小、重量輕、能量密度大、容量高。鋰電的體積重量要小很多，它同體積產(chǎn)生的電能至少要高出3倍，有利于潛艇減輕重量，節(jié)省空間，提升續(xù)航能力和機(jī)動性。”王群介紹，“日本‘凰龍’號之所以使用鋰電，一個重要原因就是蒼龍級潛艇浮力不足，只有大約600噸多一點(diǎn)，至少應(yīng)增大到排水量的四分之一才算合適。為此，經(jīng)過論證之后日本，可能認(rèn)為用鋰電替代斯特林發(fā)動機(jī)和鉛酸電池，是更好的選擇。
“其次，充電速度快、效率高；鋰電的充電過程很短，能大大減少潛艇上浮充電所花費(fèi)的時間，增強(qiáng)潛艇的隱蔽性和生存能力。再就是，鋰電基本無記憶能力，使用時限制少，有效容量下降小，不需為延壽而遵循特別的充放電方法，從而簡化了潛艇的維護(hù)，使它能視任務(wù)需要和戰(zhàn)場環(huán)境隨時充放電，有效提高了潛艇作戰(zhàn)的靈活性和戰(zhàn)斗力�！�
安全性和成本是必須考慮的問題
當(dāng)前，外界普遍擔(dān)憂潛艇上使用鋰電的安全問題。那么，在潛艇上采用鋰電，是否有些冒進(jìn)？
“通常來說，鋰電對溫度、壓力比較敏感，變化較大就可能影響使用，甚至因性狀改變而發(fā)生危險。鋰電一致性也不是很好，特別是當(dāng)幾百上千塊鋰離子電池通過一定的方式連在一起組成電池組時，問題更加突出。其中有一塊發(fā)生問題，比如過充電、過放電或損傷鼓包，就會影響整個電池組的正常工作，帶來了熱失控和復(fù)雜的散熱問題。重則導(dǎo)致自燃而引發(fā)火災(zāi)或爆炸等安全事故，輕則增加潛艇的紅外輻射，惡化潛艇的可探測性，降低潛艇的可靠性和穩(wěn)定性�！蓖跞罕硎荆按饲�，為‘凰龍’號提供鋰電的日本湯淺公司生產(chǎn)的電池，以及此次為KSS-3提供電池的韓國三星SDI公司生產(chǎn)的電池，都發(fā)生過安全問題�！�
2013年，一架埃塞俄比亞航空公司波音787客機(jī)發(fā)生意外起火事故，經(jīng)查原因就是日本湯淺公司生產(chǎn)的鋰電設(shè)計(jì)缺陷所致。而三星SDI公司為Note7手機(jī)生產(chǎn)的電池當(dāng)年也頻發(fā)事故，一時滿城風(fēng)雨。
“但是，我們也要考慮到，當(dāng)前鋰電技術(shù)已經(jīng)有更大的提升，雖然以往它發(fā)生過不少問題，而且時隔也不長，但問題發(fā)生后日本、韓國都進(jìn)行了針對性的技術(shù)攻關(guān)和革新。如果這些問題沒有很好地解決，相信它們是斷然不敢冒險在潛艇這樣完全密閉的、環(huán)境極端惡劣的空間裝備鋰電。至少，它們應(yīng)該有這樣的自信，一旦發(fā)生問題能很好地進(jìn)行處理和應(yīng)變�！彼f。
“另外，一般情況下鋰電的成本要比鉛酸電池高幾倍，一艘潛艇上需要的鋰電數(shù)量很多，光重量就達(dá)十幾或幾十噸，再加上復(fù)雜度很高的電池監(jiān)控保護(hù)、均流均壓管理和通風(fēng)散熱系統(tǒng)，無形中更推升了潛艇的造價。當(dāng)然，如果‘不差錢’，這個倒不用過多考慮�！彼f。
KSS-3裝備鋰電池尚存不確定性
有媒體指出，相比日本“凰龍”號潛艇，韓國KSS-3裝備鋰電還有一個不確定性，那就是垂發(fā)導(dǎo) 彈引發(fā)的問題。
使用垂直發(fā)射系統(tǒng)的常規(guī)潛艇比較少，KSS-3就是其中之一。韓國KSS-3帶有6具垂直導(dǎo) 彈發(fā)射筒，可發(fā)射對地攻擊巡航導(dǎo) 彈。韓國海軍還希望用它們發(fā)射彈道導(dǎo) 彈，并正在攻關(guān)。
據(jù)稱，蘇聯(lián)629型常規(guī)彈道導(dǎo) 彈潛艇當(dāng)年垂發(fā)時，由于導(dǎo) 彈發(fā)射過程中抖動太大，造成鉛酸電池外殼破裂，最終不得不關(guān)閉電池組，取消訓(xùn)練。
“潛艇垂直發(fā)射導(dǎo) 彈會引起艇體更大的上下（縱向）震動，電池在這個過程中可能因較大的抖動和壓力變化受損，甚至引發(fā)火災(zāi)。而其他發(fā)射方式艇體抖動就沒有那么大。比如，發(fā)射魚 雷時，潛艇是左右（橫向）搖擺，抖動就較小。因此，鋰電的性狀在壓力變化大時受影響更大，所以可能會引發(fā)質(zhì)疑�！蓖跞赫f，“但這是一個顯而易見的問題，歷史上既然有過教訓(xùn)，韓國在設(shè)計(jì)時就不會不考慮，況且它應(yīng)該做過針對性的實(shí)驗(yàn)并有相應(yīng)的解決方案。”
正如韓國國防采購計(jì)劃管理局所稱，經(jīng)過30個月的研發(fā)，這些電池已經(jīng)通過了技術(shù)成熟性評估。
鋰電只是常規(guī)潛艇未來的選項(xiàng)之一
那么，隨著使用鋰電的潛艇越來越多，未來鋰電會成為未來常規(guī)動力潛艇的首選配置嗎？
“應(yīng)該說，只是可能的趨勢之一，但還并非是最理想的選項(xiàng)�！蓖跞赫J(rèn)為。
他指出，“應(yīng)該明確一點(diǎn)，潛艇的工作環(huán)境幾乎可說是所有軍用平臺或裝備中最惡劣的，因此潛艇對安全性的要求應(yīng)該也是最高的。在地面和空中裝備上比較成熟的某些技術(shù)，不一定能用在潛艇上，特別是對壓力、溫度和通風(fēng)散熱要求更高的鋰電。所以，鋰電需要進(jìn)一步的針對性技術(shù)革新�！�
“而且，鋰電也未必就是將來最理想的潛艇用電池。如果不考慮成本的話，此前美國曾試驗(yàn)過的銀鋅電池就曾創(chuàng)造電力推進(jìn)潛艇的最高速度——33節(jié)。更何況還有其他高性能電池也正在不斷研發(fā)過程中。比如德國在潛艇中試驗(yàn)的燃料電池，可能更具特色，只要燃料充足，并進(jìn)一步改善廢棄物排放，它就能更長時間地在水下運(yùn)行。因此，鋰離子電池應(yīng)該只是趨勢之一，說它是首選方案恐怕為時尚早�！蓖跞赫f。
[轉(zhuǎn)載需保留出處 - 上海有色網(wǎng)] 韓國要造噸位最大鋰電潛艇 鋰電技術(shù)成常規(guī)AIP首選？ https://news.smm.cn/news/100856892
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
