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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

何巍巍, 张伟, 谢飞, 等. 深潜救生艇用电池应用现状与发展趋势[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(1): 174-182 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0052
引用本文: 何巍巍, 张伟, 谢飞, 等. 深潜救生艇用电池应用现状与发展趋势[J]. 水下无人系统学报, 2024, 32(1): 174-182 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0052
HE Weiwei, ZHANG Wei, XIE Fei, MA Ling, CHENG Fei. Application Status and Development Trend of Battery for Deep Submergence Rescue Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(1): 174-182. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2023-0052
Citation: HE Weiwei, ZHANG Wei, XIE Fei, MA Ling, CHENG Fei. Application Status and Development Trend of Battery for Deep Submergence Rescue Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2024, 32(1): 174-182. 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
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

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

  • 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。

     

  • 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

    图  2  美国DSRV

    Figure  2.  US DSRV

    图  3  NSRS型DSRV

    Figure  3.  NSRS DSRV

    图  4  LR系列DSRV

    Figure  4.  DSRVs in LR series

    图  5  DSAR系列DSRV

    Figure  5.  DSRVs in DSAR series

    图  6  苏联/俄罗斯DSRV

    Figure  6.  Soviet Union/Russia DSRVs

    图  7  日本第3艘JMSDF型DSRV

    Figure  7.  The third JMSDF type DSRV of Japan

    图  8  意大利SRV 300型DSRV

    Figure  8.  Italy SRV 300 type DSRV

    图  9  瑞典URF型DSRV

    Figure  9.  URF DSRV of Sweden

    图  10  德国MERMAID系列DSRV

    Figure  10.  MERMAID series DSRV of Germany

    图  11  7103型DSRV

    Figure  11.  7103 type DSRV

    图  12  中国LR7型DSRV

    Figure  12.  LR7 type DSRV of China

    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-III200铅酸电池36 kWh
    1978德国MERMAID-IV600铅酸电池10~12 h
    1978英国LR5400铅酸电池8 h@2 kn
    1978瑞典URF460铅酸电池40 h@3 kn
    1985日本JMSDF DSRV-1700锌银电池
    1987中国7103型360锌银电池20 h@2 kn
    1995韩国LR5K400铅酸电池8 h@2 kn
    1999意大利SRV 300300铅酸电池10~14 h
    2000日本JMSDF DSRV-2700锌银电池
    2005澳大
    利亚
    LR5400铅酸电池8 h@2 kn
    2008北约NSRS610ZEBRA电池136 kWh
    2008中国LR7500ZEBRA/锂
    离子电池
    102 kWh
    2009韩国DSAR-5500锂离子电池12 h
    2010新加坡DSAR-6500锂离子电池12 h
    2017日本JMSDF DSRV-3700钛酸锂电池
    2017俄罗斯18270型500铅酸电池148.5 kWh
    2018印度DSAR-650L650锂离子电池12 h
    2021韩国DSAR-500L500锂离子电池12 h
    2022越南LR11600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403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80~11030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1201 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140~1702 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80~10020 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180~2801 000次能量密度高安全性一般
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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

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