تامین نیروی بزرگ‌ترین ناوگان زیردریایی‌های جهان با باتری‌های لیتیومی

به گزارش مجله خبری نگار،  و به نقل از آی‌ای، نیروی دریایی چین بالاخره می‌تواند از فناوری لیتیوم برای جایگزینی باتری‌های سرب اسیدی که اکنون در ناوگان زیردریایی‌های معمولی آن استفاده می‌شود، استفاده کند.

بر اساس مطالعه نیروی دریایی چین که توسط رسانه دولتی ساوت چاینا مورنینگ پست (SCMP) گزارش شده است، باتری‌های لیتیوم-یون به لطف پیشرفت در صنعت خودرو‌های الکتریکی در این کشور، به زودی می‌توانند نیروی ناوگان عظیم زیردریایی‌های معمولی چین را نیز تامین کنند.

از آنجایی که باتری‌های لیتیومی خطر آتش گرفتن یا انفجار بیشتری داشتند، نیروی دریایی چین در تعویض باتری‌های فعلی ناوگان زیردریایی خود مردد بود. اما وانگ فنگ طراح زیردریایی و سرپرست این مطالعه جدید می‌گوید: پس از حل این مشکلات، جایگزینی باتری‌های سرب اسید با باتری‌های لیتیومی در زیردریایی‌های معمولی نزدیک است.

این مطالعه مطرح می‌کند که پاسخ‌های فنی از طریق آزمایش و توسعه قابل توجه در بخش خودرو‌های برقی چین به دست آمده است و باتری‌های لیتیومی نشان داده‌اند که در شرایط دشوار به شکل ایمن کار می‌کنند.

بر اساس تحقیقاتی که در تاریخ ۱۵ اکتبر در مجله معتبر چینی Marine Electric and Electronic Engineering منتشر شده است، این تغییرات می‌تواند به طور قابل توجهی ظرفیت یک زیردریایی را برای بقا و نبرد بهبود ببخشند.
گفته می‌شود چین با حدود ۶۰ تا ۷۰ زیردریایی، بزرگترین ناوگان زیردریایی‌های رایج در جهان را در اختیار دارد.

دریای جنوبی چین و تنگه تایوان دو آبراه حیاتی هستند که در درجه اول توسط ناوگان زیردریایی‌های چین محافظت می‌شوند.

ارتش چین بیش از یک دهه است که قصد دارد باتری‌های سرب-اسیدی را در ناوگان زیردریایی‌های خود با فناوری لیتیوم-یونی جایگزین کند.

باتری‌های سرب اسیدی در این زیردریایی‌ها که از زمان جنگ جهانی دوم تاکنون پیشرفت چشمگیری نداشته‌اند، به دلیل ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی ضعیف، تاخیر در شارژ، توان خروجی محدود، طول عمر کوتاه و نشت گاز مضر مشکل‌ساز بوده‌اند.

عناصر نیکل و کبالت که برای افزایش کارایی به این باتری‌ها اضافه می‌شوند، عاملی در بروز حوادث ناگوار بوده‌اند و برخی از تولید کنندگان باتری در چین به تازگی شروع به استفاده از آهن و فسفات به جای آن‌ها کرده‌اند.

آهن و فسفات که به آسانی در دسترس و ارزان هستند، می‌توانند ساختار‌های بسیار پایداری ایجاد کنند که در حالی که به سختی بر عملکرد آن‌ها تأثیر می‌گذارد، ایمنی باتری‌های لیتیومی را افزایش دهد.

داده‌های صنعتی نشان می‌دهد که تعداد خودرو‌های الکتریکی جدید در چین که اکنون از فناوری آهن و فسفات استفاده می‌کنند، از خودرو‌های الکتریکی که از فناوری نیکل و کبالت استفاده می‌کنند، بیشتر شده است.

به گفته گروه پژوهشی وانگ، زیردریایی‌های لیتیومی که با باتری لیتیومی کار می‌کنند به احتمال زیاد استراتژی آهن و فسفات را اتخاذ می‌کنند، زیرا چین به طور قابل‌توجهی برای تامین نیکل و کبالت به کشور‌های خارجی متکی است.

چین اولین کشور نیست

استفاده از باتری‌های لیتیومی برای زیردریایی‌ها فقط مورد توجه چین نیست، بلکه نیروی دریایی ژاپن اولین جایی بود که در سال ۲۰۱۸ این کار را به منظور افزایش ایمنی انجام داد و فلز منگنز را به باتری لیتیومی زیردریایی‌های خود اضافه کرد.

همچنین کره جنوبی اولین زیردریایی لیتیومی خود را با استفاده از نیکل و کبالت در سال ۲۰۲۱ به آب انداخت. اگرچه این باتری از نظر عملکردی مشابه با باتری‌های مورد استفاده در گوشی‌های هوشمند بود، اما ارتش کره جنوبی ادعا کرد که پادمان‌های بیشتری برای اطمینان از عملکرد ایمنی آن در دریا در نظر گرفته است.

نمونه اولیه باتری‌های لیتیومی برای استفاده در زیردریایی‌ها نیز توسط آلمان و فرانسه ساخته شده‌اند تا به زودی فعالیت خود را آغاز کنند.