Primo sottomarino con batterie agli ioni di litio ad alte prestazioni per entrare in servizio in Giappone

Il 5 marzo, la Forza di autodifesa giapponese (o JMSDF) ha ammesso in servizio il suo primo sottomarino convenzionale dotato di batterie agli ioni di litio. Undicesimo edificio della classe Sōryū, Ōryū è anche il primo sottomarino al mondo ad essere dotato di questo tipo di accumulatore che aumenta significativamente le prestazioni di immersione dei sottomarini.

Sebbene abbiano molti vantaggi, le batterie agli ioni di litio non sono prive di difetti. Lungi dall'essere una soluzione miracolosa, interessano tuttavia molti costruttori navali, in particolare il gruppo navale francese, a causa dei vantaggi operativi che possono offrire.

Il Toryū è il dodicesimo edificio della classe Sōryū. Questa classe sarà seguita durante l'attuale decennio da una nuova classe di sottomarini ad alte prestazioni, a priori equipaggiati con batterie agli ioni di litio.

Costruito da Mitsubishi Heavy Industries vicino a Kobe, l'Ōryū sarà presto seguito dal dodicesimo sottomarino di classe Sōryū, il Toryū, che è stato varato nel novembre 2019 dai cantieri Kawasaki, che stanno costruendo un sottomarino ogni due anni, in alternanza con Mitsubishi. Come le altre navi della classe Sōryū, questi due sottomarini hanno una cilindrata di 4200 t sott'acqua, il che li rende attualmente i più grandi sottomarini convenzionali del mondo. A differenza dei loro predecessori, tuttavia, l'Ōryū e il Toryū avranno modalità di propulsione molto diverse.

Finora, la classe Sōryū ha già mostrato eccellenti prestazioni di immersione, grazie all'utilizzo di entrambe le potenti batterie al piombo-acido, che offre una velocità massima di oltre 20 nodi e un modulo di propulsione AIP anaerobico basato su quattro motori Stirling che offrono una resistenza di 11000 km a una velocità di 6,5 nodi. Per gli ultimi due edifici della classe, le batterie agli ioni di litio del tipo NCA (Nickel Cobalt Aluminium) sostituiscono non solo le vecchie batterie al piombo-acido, ma anche l'intero modulo AIP.

Nonostante la novità del suo sistema di propulsione, le prove in mare del Ōryū non durarono più a lungo di quelle delle altre navi della classe.

Senza AIP, non sarà più possibile ricaricare le batterie se non con i motori diesel schnorchel, in altre parole in superficie. In cambio, le batterie agli ioni di litio avranno una capacità energetica di gran lunga superiore alle batterie al piombo acido. In effetti, su queste uniche - gigantesche - batterie agli ioni di litio, Ōryū avrà una doppia autonomia rispetto al vecchio sistema AIP, pur essendo molto più veloce da ricaricare rispetto alle generazioni più vecchie di batterie.

Tuttavia, come detto sopra, questo sistema non è perfetto. In primo luogo, va notato che le batterie agli ioni di litio sono molto più costose delle batterie al piombo acido, le ultime due Sōryū costano ognuna circa $ 600 milioni rispetto a circa $ 490 milioni per gli edifici precedenti della classe. Quindi, se le batterie agli ioni di litio non sono rigorosamente più pericolose delle batterie al piombo, presentano rischi diversi, ai quali i sottomarini sono meno abituati e che, in generale, sono meno documentati. Tuttavia, nel campo militare più che altrove, molto spesso preferiamo affrontare problemi ricorrenti, ma che sappiamo come gestire piuttosto che sorprese spiacevoli più rare ma con conseguenze imprevedibili.

Compatibile con i progetti di sottomarini esistenti e in fase di studio, il modulo AIP Naval Group FC2G rimarrà molto più economico e semplice da installare rispetto a una soluzione di batteria agli ioni di litio. L'industriale francese propone tuttavia di combinare queste due nuove tecnologie per soluzioni ottimali, anche nei piccoli sottomarini.

Pertanto, se è noto che le batterie al piombo acido rilasciano sostanze chimiche tossiche in caso di incidente, e in particolare il contatto con l'acqua di mare, le batterie agli ioni di litio sono generalmente molto più sicure in un ambiente marino. Tuttavia, presentano un rischio raro ma esistente di combustione spontanea. Se c'è una cosa che un sottomarino teme più del fumo tossico proveniente da una via d'acqua, è un incendio a bordo. Sviluppate dall'industriale GS Yuasa dall'inizio degli anni 2000, le batterie agli ioni di litio integrate nella disposizione dispongono tuttavia di sistemi di sicurezza aumentati e di un alto livello di finitura che dovrebbe limitare il rischio di incidenti. Inoltre, la progettazione interna dell'edificio e l'addestramento dell'equipaggio sono stati adattati per tenere conto delle specificità di questo tipo di propulsione.

Per il momento, il costo di tali soluzioni limita drasticamente l'interesse mostrato dalle marine che attualmente si stanno attrezzando con sottomarini convenzionali. Negli ultimi anni, le marine che hanno adottato la propulsione AIP sono già in minoranza, nessun cliente Scorpene del Gruppo Navale ha quindi scelto di integrare le soluzioni AIP offerte dal Gruppo Navale. Tutto suggerisce, almeno fintanto che la tecnologia rimane recente, che coloro che scelgono di dotarsi di batterie agli ioni di litio in aggiunta o in sostituzione di un modulo AIP saranno ancora meno.

L'Hakuryū, il terzo edificio della classe Sōryū, non è dotato di batterie agli ioni di litio ma di un sistema AIP e batterie più convenzionali. Il Giappone non ha in programma di modernizzare i suoi primi 10 Sōryū con batterie agli ioni di litio, ma Ōryū e Toryū serviranno da modello per la propulsione della nuova classe di sottomarini giapponesi prevista per i prossimi anni.

Tuttavia, come le soluzioni AIP di ultima generazione, avere un'opzione agli ioni di litio nel suo catalogo rimane importante per i principali produttori. Che si tratti di Mistubishi, Kawasaki o Naval Group, tutto vede un fattore di differenziazione nelle gare più ricche come un elemento di marketing che consente loro di posizionarsi come grandi nomi nel settore sottomarino. Per inciso, padroneggiare tali soluzioni tecnologiche, anche se non sono integrate sui sottomarini di prima linea, sarà essenziale per la padronanza industriale delle nuove soluzioni sottomarine. Su una scala più piccola, questo tipo di batteria si trova già a bordo di piccoli veicoli subacquei, come i siluri da allenamento F21 e il drone D19 di Naval Group, e sarà probabilmente al centro di molti progetti autonomi di droni sottomarini. grandi dimensioni, che sono attualmente allo studio in Russia, Stati Uniti, Asia ed Europa.

Se le batterie agli ioni di litio rappresentano il futuro della propulsione subacquea convenzionale, potremmo essere sorpresi di non trovarle a bordo della classe Attack, la versione convenzionale del Barracuda di Naval Group venduta in 12 copie in Australia. Soprattutto dal momento che il Giappone ha offerto Sōryū con batterie agli ioni di litio in Australia, di fronte alla proposta francese. La spiegazione è, in realtà, abbastanza semplice: per l'Australia, era più economico acquisire un pesante sottomarino di oltre 5000 tonnellate con un grande volume di batterie al piombo acido piuttosto che acquisire un Sottomarino da 4000 t con batterie con maggiore densità energetica, ma disponibile in quantità minori.

Per la sua classe di attacco, la Royal Australian Navy ha optato per la Shortfin Barracuda del gruppo navale, più pesante della Sōryū, ma alla fine dotata di un sistema di propulsione più grande ma meno costoso con le stesse prestazioni.

Concretamente, le batterie agli ioni di litio sembrano quindi prestarsi meglio all'integrazione in un progetto esistente, consentendogli di aumentare considerevolmente le sue capacità, rispetto a un'introduzione in un nuovo tipo di sottomarino, che sarà più economico. dimensioni per ospitare più batterie al piombo e moduli AIP convenzionali. Tuttavia, le cose potrebbero cambiare nel tempo e il graduale calo dei costi di questo nuovo tipo di batteria. Se alla società australiana PMB Defence e alla Greek Sunlight è già stato chiesto di sviluppare batterie convenzionali di classe Attack, Naval Group rimane pronto a offrire la sua nuova soluzione LIBRT agli ioni di litio sugli ultimi edifici di classe Attack, se il La Marina australiana lo ha richiesto.

Inoltre, per le marine che desiderano mantenere un design compatto per operare in mari chiusi acquisendo alcune capacità oceaniche, Naval Group offre di accoppiare le sue batterie LIBRT e il suo nuovo modulo AIP anche su piccole navi di tipo Scorpene (1800t ) rispetto ai derivati ​​dei suoi concetti SMX Ocean o SMX 3.0 (circa 3000t).

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