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先进储能技术已成军事装备领域“重中之重”

2020-11-14 04:34上一篇:2018年我国121个城市空气质量达标 |下一篇:没有了

能源是获取物质的资源。当前石油、天然气等不能再生能源的消耗速度在大大减缓,能源领域的变革早已迫在眉睫。军事能源牵涉到军队战斗力,牵涉到国家安全性大局。同时,军事能源也是能源革命的先行领域,扮演着能源技术发展“领头羊”的角色。当前,世界各军事强国皆把新的能源技术作为新一轮科技革命、产业革命和军事革命的最重要突破口。美国、欧盟、日本等国在未来几十年中将发展新型能源技术作为科技创新领域的最重要任务。习近平主席审时度势、总揽全局,特别强调“军事能源问题事关重大,要严肃研究,保证军事能源确保的安全性、高效和可持续”“减缓建构现代军事能源体系”,把“新能源”作为军民融合发展六大新兴重点领域之一。随着新的能源技术大大发展,储能技术早已沦为新能源领域的研究热点。而电化学储能技术作为一种关键的能源存储技术,在其中堪称充分发挥了不能替代的起到。先进设备储能技术阐述能源是人类社会发展变革的物质基础,与信息和材料并称作当代社会的三大支柱。储能是指通过介质或设备把能量存储一起而在必须的时候再行获释的过程,是提升能源利用效率的最重要手段,是构建新型可再生能源实际应用于的重要环节。储能技术是智能电网的承托技术,是可再生能源终端能源网络的桥梁、同时也是电动汽车技术发展的核心技术之一,在军民领域都具有广泛应用。电化学储能技术是储能技术中最重要的部分。先进设备能源还包括太阳能、风能、海洋能等可再生能源一般来说具备明显的不高效率、不平稳以及不倒数的特征,这类能源的存储更为艰难。而先进设备储能技术则是解决问题这类可再生能源有效地利用的关键技术。一般来说还包括两个方面:物理储能 :还包括抽水机储能、压缩空气储能、飞轮储能、超导体磁储能等。在物理储能技术中储能媒介不再次发生化学变化,效率较低,一般来说对设备和场地拒绝较高,前期投资较为大。新型物理储能方式如飞轮储能、超导磁储能将电能以电磁能、动能等形式展开存储具备充放电速度快,效率高的优点,但是生产成本较高,能量密度较低。化学储能:还包括铅酸电池、锂离子电池、钒电池、钠硫电池、燃料电池、超级电容器等。充放电过程预示储能介质的化学反应或者元素价态的变化。具备产于灵活性、占地面积小、效率高、环境影响小等优点,同时也不存在使用寿命受限的缺点。在民用领域,储能技术是强化智能电网建设的最重要组成部分,可以有效地实现需求外侧管理,避免昼夜峰谷劣、光滑负荷,提升电力设备运营效率、减少供电成本,增进可再生能源应用于,也可作为提升电网运营稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。在国防军事领域,储能技术可用作战场电力系统的调峰和高能武器及空投装备的动力源,将来甚至有可能代替燃油发电机沦为战场上的主要电力供应系统,从而有效地解决装备高原高寒地区动力严重不足的问题,提升战略空投能力与效能。先进设备电化学储能技术在军事装备领域的应用于电能是人类社会生产生活不可或缺的二次能源。储能技术应用于尤为普遍的就是电化学储能技术。电化学储能是利用化学反应,将电能以化学能展开存储和再行获释的过程。自1859年铅酸蓄电池问世以来,化学电池一直向高容量、高功率、低污染、长寿命、低安全性方向发展。传统电化学储能器件主要以锂离子电池和铅酸电池居多,随着技术的不断进步,锂离子电池和铅酸电池在生产加工及技术上都获得了长足发展,新型电池如仅有钒液流电池等横空出世。当前,铅酸电池、锂离子电池、钒液流电池和钠硫电池是研究的重点热点。新型物流交通工具如新能源电动汽车产业的较慢发展,锂硫电池、锂空气电池等技术也大大研发完备来适应环境未来新能源汽车发展市场需求。电化学储能技术无论在国防领域还是民用领域都具有广泛应用,于是以深刻影响着人们生活和未来登陆作战与确保模式。信息化战争背景,更加多的数字化武器装备在现代战争中崭露头角,在军事上获得广泛应用。高性能的武器装备必须可靠性强劲、安全性好、环境适应性好、比能量低的军用储能设备来符合其平稳运营的能源需求。现从以下几个方面讲解电化学储能技术在武器、军事装备领域的应用于。一是单兵系统的供能设备。1997年5月以来,美国防部著手展开军队转型,加快创建信息化快反部队。“未来登陆作战系统”中的核心即网络中心战,将整个战场建构成一个交错布满的信息化网络,而战场上的每个登陆作战平台都包含了一个节点,使得登陆作战部队不具备完善的信息沟通联通能力、战场态势感官能力以及体系登陆作战和协同作战的能力。每个平台都必须独立国家用于各类信息设备,电源必不可少,电池的容量和能量密度等性能沦为了十分最重要的评价指标。伊拉克战争中,美军BB-2590型锂离子电池受到登陆作战部队官兵的赞誉,每块电池能工作30小时以上。除此之外,英国“未来士兵技术”计划(FIST)、德国ldz计划,法国FELIN,意大利SF计划,荷兰SMP计划都将单兵电源列为单兵作战系统发展计划之中。近些年来,随着人体强化技术的发展,单兵外骨骼系统转入人们的视野,它需要有效地减低士兵的跑步,还能强化穿着者的力量、速度、耐力。毋庸置疑,军用外骨骼系统中的电源装置作为主要供能设备,也充分发挥着着不能替代的起到。美国、俄罗斯、法国等都相继启动了多个军用外骨骼系统的项目,以强化士兵的登陆作战能力。美国国防部高级研究计划局DARPA资助研发的“勇士织衣”是一种轻巧、柔韧性好的内穿型作战服,美军方对其电池系统明确提出的登陆作战指标是重不超强4.5公斤,在不电池的情况下可以倒数用于24小时。目前,军用外骨骼系统还处在大力发展的阶段。二是登陆作战平台的动力能源。早于在第二次世界大战期间,纳粹德国就将配有线导掌控的无人炸开战车“歌利亚(Goliath)”投放了战车,它有电动和汽油两种版本。现如今,西方国家军队已研发或正在研发油电混合驱动的军用车辆应用于未来战争系统,以减轻日益不利的能源形势,减少车辆研发成本,改良车辆燃油消耗,增加与燃料确保密切有关的后勤市场需求,同时还可减轻平台整体重量。混合动力汽车除了需要减少油耗和增加废气外,还可以根据必须在一定范围内按显电动模式运营,使得车辆和登陆作战平台不具备一定的隐蔽性。美军在2015年曾多次测试了一款由美国陆军纳迪克士兵研究研发与工程中心联合研发的ULV(Ultra Light Vehicle)油电混动军车,它的动力核心为油电混合驱动,整套载具给定了一组14.2度电的磷酸铁锂电池,在混动状态仅次于行经里程可超过700公里,显电续航状态下完全不产生噪音,仅次于行经里程可超过33.7公里。近些年来,美军、法军、德军以及日本自卫队在油电混合以及显电动军车的实用性上也取得了一定的突破。实质上,近些年来北约等军事强国由较晚动力电池研发改向动力电池与传动技术分段的研发阶段。2010年美军在轮毂电机军事应用于上获得了突破进展,轮毂电机可以使得动力通过线缆必要传送给全部驱动轮,中止了简单的前传动轴和前部分动箱,从而减低了车身可调,增大了噪音。日本自卫队将轮毂电机应用于六轮混动105突击炮上。俄罗斯“白杨”系列导弹运输车也使用燃气轮机发电与轮毂电机驱动协同的模式。

先进储能技术已成军事装备领域“重中之重”

莱茵金属公司研制的GeFaS“混动”地空导弹升空车也使用了轮毂电机技术,它4轴8轮,主要为德国国防军侦查部队设计。此外,美、英、法都研发了配有轮毂电机的混合动力轮式装甲车。近几年,西方军事强国在“混合动力”等新技术领域有了突飞猛进的发展,有车辆早已转入了测试阶段,而我国对于“新能源”、“混合动力”的应用于,特别是在是在军事方面的应用于,与西方国家具有极大的差距。在海军装备领域,应用于某种程度普遍。通用公司与美海军水面登陆作战合作,为美军海豹突击队迷你潜艇获取电池作为潜艇主要动力能源。动力能源应用于水下下潜器能大大增加其隐蔽性,同时还能提高其机动性和安全性――北约国家军队将铅酸、镍氢和锂离子电池应用于在美称“水下轻骑兵”的蛙人装载器上。美海军“先进设备蛙人运送系统”(ASDS)、“无人水下航行器”(UUV),“海底湿行者”无人水下侦察监控下潜器,以及英国海军多用途无人下潜器(UUV)“泰利斯曼”(Tailsman)都以锂离子电池组作为主要动力源。此外,高性能电池还能减少水下下潜器的续航能力,用于柴电动力的俄罗斯海军“拉达”级非核潜艇水下续航能力超过6500海里。俄海军中央设计局“红宝石”专家预测,装备锂离子电池组的“阿穆尔1650”型潜艇水下续航能力和航速都将获得大幅提高。日本海军苍龙级潜艇不仅使用传统的柴电前进,堪称引入了先进设备的AIP“混动”技术,并加以改进。航空航天领域,储能技术的展现出也毫不逊色。电源还包括一次化学电池、太阳能电池、化学蓄电池、燃料电池等。2018年电动航空迈进了新的里程,蓄电池与太阳能电池板牵头构成供电电源广泛应用在无人小/微型侦察机。无人机继续执行各种室内外任务,必须不具备较高机动性,以及较强续航能力,这个过程中储能系统变得至关重要。20世纪90年代,美国国防高级研究计划局(DARPR)要求研究小/微型无人机来继续执行战场环境侦查任务,无人机在阿富汗战争和伊拉克战争中展现出不错。具备代表性的无人机有AeroViroment公司发售的“龙眼”(Dragoneye)无人机、“黄峰”无人机,以及桑德斯公司发售的“微星”(Microstar)无人机等。储能技术某种程度应用于在了航天领域,以美军X-37B空天战斗机为事例,它与普通轨道飞行器氢氧燃料电池有所不同,X-37B在轨时一般来说由砷化镓太阳能电池和锂离子电池获取动力。值得一提的是在新能源领域,一些军事强国的研发企业具备先进设备的技术,比如美国的标准化,克莱斯勒;法国的雷诺;德国的莱茵金属、飞驰;日本的丰田和三菱,它们既是本国汽车产业的领军企业,又是规模可观的军工企业,为本国的军队获取尖端的技术以及承担着装备制造的任务,不具备强劲的研发能力。三是装备及后勤保障供能。储能技术某种程度服务于登陆作战确保。机载、车载和舰载通信设备多用于铅酸电池和锂离子电池作为电源;荷兰、瑞典等高纬度国家计划为其军队装备电热被服,具备传统被服不能相提并论的保温性能;美军还计划为在热带地区登陆作战的官兵军服上装备特制空调,以提高登陆作战条件,某种程度是电源供能;野战部队在野外宿营一般来说用于发电机供电,噪声大,热辐射强劲,隐蔽性劣,若用于大容量的电源为指挥系统和后勤保障系统供电,则可大大提高其隐蔽性。先进设备电化学储能技术未来可期科技是核心战斗力,新型先进设备能源的开发利用已是必然趋势,先进设备电化学储能技术在新型能源发展过程中必不可少,探讨集训士兵们,探讨创意驱动,探讨军民融合,军事能源与军事装备必需协同前进、强强联合。当然,新型储能技术以及新能源产业还面对着诸多挑战,产业链还不几乎,基础设施还不完备,政策法规比较迟缓,距离新能源物流车市场上全面冲出还有极大的距离。在军事装备领域,由于关键技术还不成熟期,装备维修和确保成本较高,我军武器装备利用新型先进设备能源还较较少,先进设备储能技术推广力度小,大规模推展快。可以意识到,无论是军用领域还是民用领域,储能技术还不存在着相当大发展空间。未来发展如下:一、向法治与机制进占。创建政府主导、企业协商、联合参予、多方获益的稳健前进机制,为技术创新流经动力,营造严格的产业环境,增进产品性能升级,引领新能源产业良性发展。同时加快完备各类基础设施,创建统一的标准化标准和配套措施,在军事装备方面,也不应减缓军地互通,以军事装备的发展造就军事能源的发展,联合增进新能源新装备蓬勃发展。二、增大产学研融合力度。要下定决心创建产学研联合体,强化高校、科研院所、能源企业、汽车企业以及交通运输企业的合作力度,增进密切合作创意,大大突破涉及技术难度,减缓科技成果转化成。同时也应该创建市场化、专业化、社会化的技术移往创意服务体系,强化动力,增进产学研密切合作创意。三、加剧军民融合发展。以军事物流市场需求为主导,充分发挥地方能源企业、军工企业、物流企业的协同作用,军地双方做优势互补,共同进步。增强科技协同创意,增进资源专责分享,不仅在技术层面,同时在市场需求和应用于层面构建全面融合深度融合。“军转民”增进国防科技教化社会,获释更大的经济效益;“民参军”补足军队发展短板,突破瓶颈,助力国防科技更佳更加慢发展。储能技术将不会在未来的军事领域中充分发挥最重要的起到,军民融合是推展储能技术较慢发展高效且不切实际之路。能源与环境问题已沦为制约人类社会发展的关键因素。储能是提升能源利用效率的最重要手段,是构建新型可再生能源实际应用于的重要环节。电化学储能作为储能技术的最重要组成部分,涉及技术研究变得至关重要。综述电化学储能技术及其在武器及装备领域的应用于,我们坚信,随着技术发展和制度的设施完备,电化学储能技术不会在我军武器装备建设、军事物流空投等方面充分发挥更加最重要的起到。