法國海軍集團測試荷蘭「虎鯨級」潛艦新型鋰電池

法國海軍集團獲得荷蘭4艘新潛艦的合約,稱爲小梭魚級柴電版。(圖/Naval Group)

法國海軍集團(Naval Group)在稍早獲得荷蘭「虎鯨級」(Orka)潛艦的合約,他們很快就開始了潛艦用鋰電池的前期測試。

海軍識別( NavyRecognition)報導,荷蘭皇家海軍現在有4艘自制的海象級潛艦(Walrus- class),但已服役近40年,於是在2014年就開始規劃下一代潛艦,原預計在2025 年服役。然而其間遇到經濟不振,海軍預算有限,之後又面臨新冠疫情等預料外因素,一直到2022年年才正式啓動新潛艦競標案。

正在測試的潛艦用鋰電池。(圖/ Naval Group)

兩星期前,荷蘭國防部宣佈由法國海軍集團的贏得合約,將以法國梭魚級(Classe Suffren)爲基礎,衍生的3000噸級傳統動潛艦。名字已經定好,分別是虎鯨(Orka)、劍魚(Zwaardvis)、梭魚(Barracuda)和虎鯊(Tijgerhaai)。虎鯨級的排水量3,300噸、長度82米,配備魚雷和巡弋飛彈,具有隱身性、續航力和靈活性。

法國自用的梭魚級是核子動力的,必須在動力系統中做出修改,除了水面上航行使用的柴油主機以外,更重要的是潛航時的電力推進系統。海軍集團找上的是荷蘭TNO Nieuws,一起研發對專爲潛艇使用的鋰離子電池。

過去十年傳統動力潛艦相當流行研發「絕氣密推進系統」(AIP),以增加潛航速度與潛航時間。目前有3種AIP系統較常見,閉式循環柴油機、史特靈式輪機系統與燃料電池。其中閉式循環柴油機、史特靈式輪機,都是利用壓縮氧氣來維持燃油引擎的運轉,同時也需要將排放的廢氣給壓縮貯存,以免污染潛艦內空調。

至於燃料電池系統,雖然它不需要氧氣來助燃,但是它的負極卻需要壓縮氫氣來供應電子流;也就是說,這3種AIP系統,都需要貯存壓縮空氣(無論是液態氧或是液態氫),這部分會佔去了不少潛艦內原本就狹隘的空間。

至於鋰電池,它很有可能取代技術困難而複雜的AIP系統,鋰電池遠優於傳統的鉛酸電池自不待言,而且它有更快的充電效率,更高的能量密度,還不需要壓縮空氣,甚至比AIP系統要節省空間。日本的蒼龍級潛艦的最後2艘:「凰龍號」、「鬥龍號」,改爲湯淺公司研發的潛艦鋰電池,使得凰龍號與鬥龍號的艙內空間,比其他同級的蒼龍級潛艦來的大。

我們也正在自制潛艦,當時沒有規畫AIP系統或許是幸運的,現在我們只需要專心取得性能良好的鋰電池。國內也有相當不錯的電池產業,就可以協助這一部分。