深潜救生艇用电池应用现状与发展趋势

何巍巍; 张伟; 谢飞; 马岭; 程斐

doi:10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0052

深潜救生艇用电池应用现状与发展趋势

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0052

何巍巍^{1, 2, 3,},
张伟^{1, 2, 3},
谢飞^{1, 2, 3},
马岭^{1, 2, 3},
程斐^{1, 2, 3}

1.
中国船舶科学研究中心, 江苏无锡, 214082
2.
深海载人装备国家重点实验室, 江苏无锡, 214082
3.
深海技术科学太湖实验室, 江苏无锡, 214082

详细信息

作者简介:
何巍巍(1990-), 男, 工程师, 主要研究方向为深海潜水器能源技术

中图分类号: TJ630.32; U674
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出版历程
- 收稿日期: 2023-05-10
- 修回日期: 2023-06-06
- 录用日期: 2023-06-14
- 网络出版日期: 2023-11-17

Application Status and Development Trend of Battery for Deep Submergence Rescue Vehicles

HE Weiwei^{1, 2, 3
,},
ZHANG Wei^{1, 2, 3},
XIE Fei^{1, 2, 3},
MA Ling^{1, 2, 3},
CHENG Fei^{1, 2, 3}

1.
China Ship Scientific Research Center, Wuxi 214082, China
2.
State Key Laboratory of Deep-sea Manned Vehicles, Wuxi 214082, China
3.
Taihu Laboratory of Deepsea Technological Science, Wuxi 214082, China

摘要

摘要: 潜艇具有极强的作战能力和威慑力量, 在战争中具有不可替代的作用, 受到了各国的高度重视。但潜艇的作战特点也决定了其一旦发生事故, 救援难度会非常大。在各型援潜救生装备中, 深潜救生艇(DSRV)具有操作灵活、救援人数多等优点, 是一种非常高效的援潜救生技术, 因此, 各国海军研制了多型DSRV用于潜艇的失事救援。DSRV在水下主要依靠电池提供能源, 电池的性能也在一定程度上决定了DSRV的性能。文中主要对全球各型DSRV用电池的应用情况进行概述, 对其应用现状、关键技术、研究基础等进行分析, 并对DSRV用电池技术的未来发展趋势进行展望, 以期为今后DSRV用电池的研制提供借鉴。
- 潜艇 /
- 深潜救生艇 /
- 电池
Abstract: Submarines have extremely strong operational capability and deterrence and play an irreplaceable role in war, which have been highly valued by all countries. However, the operational characteristics of submarines also reflect that once an accident occurs, rescue will be difficult. Among various types of rescue equipment, deep submergence rescue vehicle (DSRV) have the advantages of flexible operation and a large number of rescuers, which is an efficient rescue technology. Therefore, the navies of various countries have developed multiple types of DSRVs for submarine crash rescue. DSRVs mainly rely on the battery to provide energy under water. Therefore, the performance of the battery also determines that of the DSRV to a certain extent. This paper mainly reviewed the application status of batteries for various types of DSRVs worldwide, analyzed the current application status, key technologies, and research foundations of battery technology for DSRVs, and predicted future development trends of battery technology applied for DSRVs, so as to provide a reference for the development of batteries for DSRVs in the future.
- submarine /
- deep submergence rescue vehicle /
- battery

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图 1 全球DSRV服役时间线与电池类型

Figure 1. Service timeline and battery type of global DSRV

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图 2 美国DSRV

Figure 2. US DSRV

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图 3 NSRS型DSRV

Figure 3. NSRS DSRV

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图 4 LR系列DSRV

Figure 4. DSRVs in LR series

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图 5 DSAR系列DSRV

Figure 5. DSRVs in DSAR series

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图 6 苏联/俄罗斯DSRV

Figure 6. Soviet Union/Russia DSRVs

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图 7 日本第3艘JMSDF型DSRV

Figure 7. The third JMSDF type DSRV of Japan

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图 8 意大利SRV 300型DSRV

Figure 8. Italy SRV 300 type DSRV

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图 9 瑞典URF型DSRV

Figure 9. URF DSRV of Sweden

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图 10 德国MERMAID系列DSRV

Figure 10. MERMAID series DSRV of Germany

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图 11 7103型DSRV

Figure 11. 7103 type DSRV

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图 12 中国LR7型DSRV

Figure 12. LR7 type DSRV of China

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表 1 全球DSRV用电池概况

Table 1. Overview of battery for global DSRV

年份	国家	名称/型号	深度/m	电池类型	电量/续航力
1970	美国	Mystic、 Avalon	1 500	锌银电池	158 kWh
1970	苏联	1837型	500	铅酸电池	148.5 kWh
1975	德国	MERMAID-III	200	铅酸电池	36 kWh
1978	德国	MERMAID-IV	600	铅酸电池	10~12 h
1978	英国	LR5	400	铅酸电池	8 h@2 kn
1978	瑞典	URF	460	铅酸电池	40 h@3 kn
1985	日本	JMSDF DSRV-1	700	锌银电池	—
1987	中国	7103型	360	锌银电池	20 h@2 kn
1995	韩国	LR5K	400	铅酸电池	8 h@2 kn
1999	意大利	SRV 300	300	铅酸电池	10~14 h
2000	日本	JMSDF DSRV-2	700	锌银电池	—
2005	澳大利亚	LR5	400	铅酸电池	8 h@2 kn
2008	北约	NSRS	610	ZEBRA电池	136 kWh
2008	中国	LR7	500	ZEBRA/锂离子电池	102 kWh
2009	韩国	DSAR-5	500	锂离子电池	12 h
2010	新加坡	DSAR-6	500	锂离子电池	12 h
2017	日本	JMSDF DSRV-3	700	钛酸锂电池	—
2017	俄罗斯	18270型	500	铅酸电池	148.5 kWh
2018	印度	DSAR-650L	650	锂离子电池	12 h
2021	韩国	DSAR-500L	500	锂离子电池	12 h
2022	越南	LR11	600	锂离子电池	8 h@1.5 kn

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表 2 电池性能对比与分析

Table 2. Comparison and analysis of battery performance

电池类型	比能量/(Wh/kg)	循环寿命	优势	劣势
铅酸电池	40	3年	技术成熟, 性能可靠, 成本低	能量密度较低, 寿命短
锌银电池	80~110	30次/年	能量密度比铅酸高, 大电流放电能力强	成本较高, 寿命短
ZEBRA电池	120	1 000次/5年	能量密度和安全性较高	反应温度达到260~340 ℃, 使用和维护不便
磷酸铁锂电池	140~170	2 000次	能量密度较高, 安全性高, 成本低	能量密度已接近理论上限, 发展潜力低低温性能一般
钛酸锂电池	80~100	20 000次	安全性高, 大电流放电能力强, 循环寿命长	能量密度偏低
三元锂电池	180~280	1 000次	能量密度高	安全性一般

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