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日本の潜水艦「おうりゅう」が世界に先駆けリチウムイオン電池を搭載──バッテリー稼働の時代(ニューズウィーク)
http://www.asyura2.com/18/warb22/msg/423.html
投稿者 赤かぶ 日時 2018 年 11 月 21 日 14:08:30: igsppGRN/E9PQ kNSCqYLU
 

日本の潜水艦「おうりゅう」が世界に先駆けリチウムイオン電池を搭載──バッテリー稼働の時代
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/11/post-11320.php
2018年11月20日(火)15時00分 内村コースケ(フォトジャーナリスト) ニューズウィーク


三菱重工業神戸造船所にて艤装中の海上自衛隊 潜水艦おうりゅう(SS-511) 左舷側面。2018年10月7日 神戸港沖にて遊覧船から撮影 Hunini-wikimedia


<リチウムイオンバッテリーは、今やスマートフォンなどの小型家電に欠かせないエネルギー源だ。これまでは高出力と高い安全性を要する大型機器や産業用機械には向いていないとされてきたが、日本製の最新鋭潜水艦が世界で初めてリチウムイオンバッテリーを搭載するなど、そのデメリットは覆されつつある。戦場から日常生活まで、リチウムイオンバッテリーがあらゆるシーンを支える時代がすぐそこまで来ている>

■100年ぶりのブレイクスルーを果たした日本製潜水艦

先月初め、三菱重工神戸造船所で、海上自衛隊の最新鋭通常型潜水艦「おうりゅう」が進水した。2005年から三菱重工と川崎重工が建造する「そうりゅう型」の11番鑑という位置づけだが、世界で初めてリチウムイオンバッテリーを搭載したことで巡航速度、航続距離、連続潜水時間などが大幅にアップしており、事実上の次世代鑑だと見る向きも多い。

原子力を使わない通常型潜水艦は、静音性が求められる戦闘時や作戦行動の際には、エンジンを止めて電力のみで行動する。平時にはディーゼルエンジンを回し、その際に充電を行うというハイブリッド車に近いシステムだ。「おうりゅう」までの世界の通常型潜水艦は、100年前の第1次世界大戦の時代から受け継がれてきた鉛蓄電池を用いてきたが、現代の潜水艦の活動にはその性能が見合わなくなってきている。そのため、「そうりゅう型」では、補助動力装置を用いた非大気依存推進(AIP)システムで鉛蓄電池の性能不足を補ってきた。

AIPでも画期的な性能向上が果たされたが、スターリングエンジンという補助動力装置をメインエンジンと別に搭載するなど、重量・船体容積の増加を余儀なくされることや、システムの複雑化というデメリットもあった。リチウムイオンバッテリーを搭載した「おうりゅう」は、それだけで鉛蓄電池の約2倍の蓄電量と充電時間の大幅短縮、1.5倍以上の繰り返し充放電回数などを実現したため、AIPは廃止された。今後世界で開発される潜水艦も「おうりゅう」のシステムを踏襲することになる可能性が高い。

Japan just launched first lithium-ion battery powered submarine JS Oryu

潜水艦「おうりゅう」進水式

■5年以内に軍用車両などにも普及か

「そうりゅう型」へのリチウムイオンバッテリーの搭載は、当初は5番艦「ずいりゅう」(2011年進水)から予定されていたが、技術開発費不足などから、実現は7年後の11番艦まで待たなければならなかった。潜水艦というヘビーデューティーな機器に求められるリチウムイオンバッテリー技術の革新は、それだけハードルが高いものだったことが伺える。「おうりゅう」に搭載されたGSユアサ製バッテリーは画期的な安全性を実現したとされるが、スマートフォンなどの小型家電ですら最近もバッテリーの発火事故が報じられているからも、全般的には今なお発展途上の技術であるとも言えよう。

イスラエルに本社がある軍事用バッテリーメーカー、Epsilorのマーケティング&販売部長のフェルクス・フライシュ氏は、「リチウムイオンバッテリーはあらゆるエレクトロニクス産業に大きな影響を与えているが、防衛産業も今、ドラマチックな変化の時を迎えている」と同社のブログ記事に書いている。その理由の一つは、リチウムイオンバッテリーのコストが10年ほど前の5分の1程度まで下がっていることだ。2022年には、さらに現状の半分まで下がるとみられる。また、安全性・信頼性を含む総合性能が上がり、大型の防衛機器での使用に耐えるものも出てきているのは、「おうりゅう」の登場で証明されたところだ。

軍事用でも、無線機、衛星通信機器、熱探知カメラなどのポータブル機器、ECM・ESMなどの電子戦装置などでは、既に10年ほど前からリチウムイオンバッテリーが使われている。フライシュ氏は、昨年8月の時点で、今後5年間で軍用車両、船舶、シェルター、航空機、ミサイルなどの「ヘビーデューティーな機材」にも、リチウムイオンバッテリーの使用は広がると予測している。

■近代戦で必須の「サイレント・ウォッチ」

現代の戦争は大国同士の軍隊がぶつかり合うものではなく、民間人に紛れた武装勢力やゲリラとの戦闘がほとんどだ。そうしたケースでは、正規軍の方にも隠密行動が求められる。例えば、各国の陸軍を代表する兵器と言えば主力戦車や装輪装甲車だが、これらにも今は潜水艦のような静粛性が求められている。そのため、各国の軍隊で高性能バッテリーの需要が高まっているという。

特に高性能バッテリーとの関連性が挙げられるのが、 「サイレント・ウォッチ」という夜間監視・偵察活動だ。敵に気づかれないように夜間の警戒任務に当たる戦車や装甲車はエンジンを止め、バッテリーのみで監視装置や武器を使用できるようにしなければならない。鉛蓄電池を8個から10個搭載する現行車両が「サイレント・ウォッチ」任務につけるのはせいぜい4、5時間。例えば中東の夜は10時間から14時間続くが、同等のリチウムイオンバッテリーに置き換えれば12時間程度監視任務を持続できるとされる。つまり、ほぼ夜通しの任務遂行が可能となる。

現在、アメリカやイスラエルの軍産複合体が「サイレント・ウォッチ」を見据えたリチウムイオンバッテリーを開発中だという。また、デンマーク陸軍は既にリン酸鉄リチウムイオン(LiFePO4)バッテリー搭載型のピラーニャV装輪式兵員輸送車を発注済。イタリア軍が採用しているフレッチャ歩兵戦車、チェンタウロ戦闘偵察車も、次期タイプではリチウムイオンバッテリーを搭載するとみられる。さらに、イスラエルのエイタン装輪装甲車もハイブリッドになると見られ、インド軍も10年以内に2,600両以上のリチウムイオンバッテリーを搭載した歩兵戦闘車を配備しようとしているという(フライシュ氏)。

■山の暮らしにも欠かせないリチウムイオンバッテリー

最も過酷な使用状況が想定される軍用で普及すれば、民間でも一気にイノベーションが進む。これまで多くの分野で見られてきたパターンだ。スマートフォン、ノートパソコン、デジタルカメラといった既にリチウムイオンバッテリーの使用が前提となっている小型家電の多くは、現代の都市生活には欠かせないものとなっているが、より過酷な環境で使われる機器も、バッテリー駆動に移行していく流れはある。

筆者は、東京から長野県の山間地に移住して今年で7年目になる。自宅は急斜面に立つ山小屋で、氷点下15度になる冬は薪ストーブで暖を取る生活だ。その薪づくりなどの山仕事に電動工具を使う機会は多い。別荘地の中にあるため、家に電気は引かれているが、コードレスで使える機器であれば使用範囲が広がり、生活の質も上がる。実際、業務用ではガソリンエンジン式が主流のチェーンソーや草刈り機といった大きなパワーを必要とする機材にも、バッテリー式が普及の兆しを見せている。

バッテリー式の電動工具の敷居がエンジン式に比べて低いのは、可燃性で扱いが難しいガソリンを使わず、騒音や排気ガスに悩まされなくて済むことなどだ。最近は各工具メーカーもリチウムイオンバッテリー使用機器の拡充に力を入れていて、共通のバッテリーで動かせるシリーズをラインナップしている。これまではバッテリー駆動が考えられなかったチェーンソーからラジオ、コーヒーメーカーなども出ており、建築業者などのプロだけでなく、一般ユーザーからの注目度も上がっているようだ。


チェーンソーといった高出力機器にもバッテリー式が普及しつつある。一般ユーザーや女性でも比較的手軽に扱える 撮影:内村コースケ

最近は我が家でも新しく揃える工具や家電は、なるべくリチウムイオンバッテリー駆動のものを選んでいる。例えば、同じバッテリーを使えるマキタ製のチェーンソー、Bluetooth対応ラジオ、扇風機といった具合だ。

山間地でかつ寒冷地でもある環境では、デジタルカメラといった従来からのリチウムイオンバッテリー使用機器にも、より高いバッテリー性能が求められる。筆者は現在、カメラマン業の主力にフルサイズミラーレスカメラを使用しているが、これもバッテリー性能が大幅に上がった現行モデルからだ。前モデルも使ってはいたが、氷点下になる冬の自宅周辺や山での撮影では、5分とバッテリーが持たないことも珍しくなかった。そのため、業務用には電池消費がより少ない従来型のデジタル一眼レフを使っていた。それが、バッテリーが新型に変わった現行モデルのミラーレスでは、寒冷地でも一眼レフと遜色なくバッテリーが持つようになったため、ミラーレスへの完全移行に踏み切ることができたというわけだ。

■過酷な環境下でも行わる電気自動車のトライアル

山での暮らしでは、都市生活以上にインターネット通信が重要なライフラインになっている。インターネット通販に頼りがちな買い物や情報収集もそうだが、都会を中心に回っている「世間」とのつながりをインターネットを通じて維持できるからこそ、山暮らしが実現できている面も大きい。そうした生活では、スマートフォンやノートPCの電池切れは、都会での生活以上に怖いものだ。その点でも、バッテリーの高性能化は大変にありがたい。

もう一つ、山で絶対に欠かせないのが自家用車だ。都市生活者の間ではハイブリッド車や電気自動車(EV)がかなり普及しているが、山では相変わらずガソリン車が主流だ。寒冷かつ、雪道や山道での走破性が求められる環境では、電気自動車のリチウムイオンバッテリーの性能にはまだ懐疑的にならざるを得ない。冬の夜の山道でバッテリー切れになれば、冗談抜きで命に関わるような環境では、「万が一」も許されないからだ。

こうした不安を見越してか、今年2月、日産のEV「リーフ」の真冬の走行テストが、筆者の自宅に近い長野県・蓼科高原の女神湖周辺で行われた。凍結した湖上や周辺道路での走行レポートがいくつかのメディアに掲載されたが、それらによれば、「e-Pedal」というEV特有のトルク制御により、ガソリン車よりもかえって雪上走行性能は上がっているということだ。

一方で、寒冷環境下では「電費」がガソリン車の燃費以上に悪くなるのは避けようがなく、充電設備が普及しきっていない現状では雪国でEVを選ぶ人はまだ少ない。ただ、こうしたデメリットも、デジタルカメラ用バッテリーが寒冷環境下で通常使用できるレベルにまで性能が上がったように、軍用車両にリチウムイオンバッテリーが普及する頃には克服されているだろう。ヘビーデューティーでもリチウムイオンバッテリーが主役になる時代は、すぐそこまで来ている。





 

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コメント
1. 2018年11月21日 14:12:53 : b0DWGsT58Q : EyPf2f@z8cc[199] 報告
進水式で潜水艦を覆う模様は旭日旗のデザインか
一瞬星条旗かと思った
2. 2018年11月21日 19:13:10 : JZ84hkakFI : Yltw1t24wG0[5] 報告

世界初のリチウムイオン電池搭載の潜水艦 海自の決定は正当化されるか?【写真】
https://jp.sputniknews.com/opinion/201810165463928/
2018年10月16日 21:17(アップデート 2018年10月16日 21:35)

10月4日、三菱重工業神戸造船所で海上自衛隊の最新型潜水艦「おおうりゅう」の進水式が行われた。
おうりゅうの出現は、軍事専門家とコラムニストの間で大きな話題を呼んだ。
これはリチウムイオン電池を搭載した世界初の潜水艦となる。

これほど大きな関心を引き起こした新規性とは?従来の鉛蓄電池がリチウムイオン電池に置き換えられたことだ。
置換はプロジェクトを一部変更させ、建造費が643億円に膨らんだ。
一方、ひとつ前のそうりゅう型10番艦の建造費は513億円だった。

リチウムイオン電池は良い意味で鉛蓄電池と異なる。
コンパクトで強力、安全性も高い。
そうりゅう型潜水艦で旧来型の電池が新型に置き換えられると、2倍以上にエネルギー量が増える可能性がある。
リチウムイオン電池は液体の電解質を使わず、ガスを放出しない。
さらに充電も速く、充放電回数が最大3千回と多い。

メリットは明らかで、潜水艦の戦術的性能を高める。
高額さも正当化される。だが、この革新の有益性に一抹の不安を表明することもできる。

武器は戦争のために作られ、戦争条件のために評価する必要があることを覚えておく必要がある。
水中の潜水艦破壊手段は第2次世界大戦から変わっていない。
爆雷か魚雷だ。
爆雷や魚雷による攻撃は潜水艦を沈めないかもしれないが、リチウムイオン電池の損傷は十分可能だ。
損傷は電気化学セルのショートも引き起こしかねない。
結果、加熱され、リチウムと電解質との反応により可燃性ガスが生成され、燃焼および温度の急上昇が起きる。
こうした例はよく知られている。
電池の損傷から複数台のテスラ電気自動車が炎上した。
燃え盛るリチウム電池の消火は非常に難しい。
リチウム電池は空気に触れずに燃え、リチウムと水の反応は水素を生成するからだ。
鉛蓄電池は様々な問題があるが、燃えない。
そのため、執拗な追跡と爆雷による攻撃という極限状況下で、潜水艦「おうりゅう」のリチウムイオン電池は強く損傷し、発火するおそれもある。
火災は潜水艦にとって最も恐ろしい危険性だ。
そのため、このイノベーションは戦闘下において最適ではないかもしれないと考える根拠も存在する。

なんだそうです。
当然専門家集団なので問題点を総てクリアーしているはずで非常に素晴らしい。
氷点下でも問題なく使えるリチウムイオンバッテリーのコストが下がって早く市販化される事を望みます。
それに絶対に燃え無い事。

3. 無段活用[1981] lrOSaYqIl3A 2018年11月22日 07:09:11 : h2687LmABg : cNB7BAoLcLA[26] 報告

軍事の話かと思ったら、バッテリーの話か。

汎用発電機は始動が難しい。紐を引くだけのことだが、何回トライしてもエンジンが掛からないときには泣きたい気持ちになる。女性には確かに難しいだろう。始動だけでも電気仕掛けにすると使いやすいのかもね。

雪道でも始動はセルモーターだからなんとかなるんじゃないの?鉛とリチウムの「ハイブリッド」でも動けばいいわけだし。

4. 2018年11月22日 20:17:45 : DuWp6G79SH : gIMPlHQf04w[364] 報告
オーストラリア海軍が総額2兆円で潜水艦を配備する、との話を聞いた安倍は日本の自慢する最先端技術を駆使した双竜型潜水艦を採用するなら、組立基地をオーストラリアに造るので雇用にも役立つとアピール。
一方オーストラリアは、個人的なつながりではなく正式に入札方式にすると決定。
イギリスとフランスが応札し、日本は応札以前にリチウムイオン電池の危険性を指摘され候補から弾かれた。
5. 2018年11月22日 23:30:59 : ge2bgWoYw6 : FjOjyZrEn6Y[2] 報告
>水中の潜水艦破壊手段は第2次世界大戦から変わっていない。

こういうウソを平気で書くのは牟田口くらいだな。
まぁ日本語で文章を書く訓練は受けているみたいだが、内容がしっちゃかめっちゃかだから少しくらい専門知識を持っている者が見たらすぐにゴミだと分かる。

6. 2018年11月23日 07:51:49 : uTY5nhUidA : _ouKPl8LVFA[1] 報告
牟田口って海軍軍人だったっけ(笑)?
まあ、>>2は時代遅れの老人だから仕方ないよ(笑)
7. 2018年11月23日 10:16:04 : JZ84hkakFI : Yltw1t24wG0[6] 報告

黄泉の国からのお誘い。
お宅らもはやくこっちにおいで。
おいで オイデ こら はよこい、、、とお声がかかるかも。

リチウム電池の問題は周知の事実。
従って電解質を使わない固体化とかセラミック化とか組成を変えるとかいろいろアイデアが出されているのはご存知のとおり。
一般ニーズでも要望は高い。
リチウムイオンの電解質は氷点下になると結晶化するから危険でこれが発火の原因になる。
衝撃にも弱い。

過酷条件の潜水艦で使えるという事は画期的な事なので軍事的な興味以上に多くの人が関心を持つのは極当たり前。

これ見てもボケ老人の戯言に思えるのならお迎えも近いかも。

2013.11.08 FRI 11:14
テスラのEV、6週間で3度の火災事故(動画)
テスラモーターズのEV「Model S」から出火する事故が連続して発生している。
Model Sの米国での販売台数は2万台弱。
日産の電気自動車「リーフ」(約7万台)等では、火災は発生していない。

テスラモーターズの「Model S」から出火する事故がまた発生した。
これはテネシー州での出来事で、Model Sが、道路に落ちていた物体に乗り上げた後に発生したという。

Model Sが発火した事故は過去6週間で3度目となり、米国家道路交通安全局(NHTSA)が調査に乗り出す可能性がある。

報道によると、火災は11月6日(米国時間)にテネシー州のスマーナで発生し、Model Sがトレーラーの牽引バーに乗り上げたときに出火したという。
Tesla Motors Clubのサイトには、この燃え上がったModel Sの写真が投稿されている。

Model Sの最初の火災事故は、10月初めにワシントン州ケントで発生したもので、車体が大きな金属の物体に乗り上げ、車体の下にあるバッテリー・パックを覆う頑丈なプレートに穴が開いたときに出火した。

2度目の火災事故は、10月中旬にメキシコで発生した。
ドライヴァーがコントロールを失い、ガードレールを突き破って道路脇の植え込みに突っ込み、木にぶつかって燃え上がった。
この火災の動画はインターネットに投稿されているが、メキシコにはNHTSAの管轄権が及ばないため、連邦政府機関による調査は行われなかった。

米国では1年間に平均で15万件の車両火災が発生しているが、道路を走行しているModel Sの数がわずか19,000台であることを考えると、6週間で3件の車両火災というのは高い数値だ。

強調しておくべき事実は、日産の電気自動車「リーフ」(米国での販売台数は約70,000台)や、ゼネラル・モーターズのハイブリッド自動車「シボレー・ボルト」(米国での販売台数は約50,000台)では、いまのところ同じような火災は発生していないということだ。

この3つの車種はどれも同じリチウムイオン化学電池を使用しているが、Model Sのバッテリーはほかの2車種と比べて4倍以上の容量があり、車両の下全体を占めている。
一方、ボルトはT型のバッテリー・パックを採用しており、リーフは、通常ならガソリンタンクがある車両の後部にバッテリー・パックを置いている。

Model Sは、NHTSAの安全性評価試験で最高のスコアとなる5つ星を8月に獲得(日本語版記事)している。

8. 2018年11月23日 13:43:47 : n6tdnZPoVE : 5aIWo5dTTmQ[7] 報告
民生用リチウム電池は、発熱、爆発、火災をたびたび起こしている。

短期間で、蓄電量は、激減する。

9. 2018年11月24日 20:18:17 : 5pYyeCd9nA : C_zQeGtrqAE[317] 報告
この潜水艦用の電池は、三菱自動車の電気自動車アイミーブと同じメーカーだね。電気自動車が不人気で全然売れないので、電池生産能力があるのに生産量少なすぎ。採算が合わないので、同じ三菱つながりで三菱重工が救済したんだろう。

うち、アイミーブ乗ってます。

10. 2018年11月24日 21:19:06 : J8T0xLC8hY : gBc446S4d4Q[2] 報告
>>1

アメリカ第七艦隊の護衛部隊ですので。

11. 2019年2月03日 21:58:20 : A3vi7f7MBE : QE04zZM_hPo[93] 報告

海底で待機中、待ち伏せしていた筈の敵性原潜に、

中性子浴びせられ、スクラップ・・・・・・・・。


  電磁推進機研究者談


12. 2019年2月13日 22:34:16 : A3vi7f7MBE : QE04zZM_hPo[96] 報告

スナメリが上を泳ぐ海底で着底していると、

度胸試しに貨物船のスクリュー音に紛れて瀬戸内海に侵入して来た、

大型敵性原潜に上から乗っ掛かられ、砂に・・・・。


  電磁推進機研究者談


13. 2019年2月14日 22:46:28 : A3vi7f7MBE : QE04zZM_hPo[98] 報告

んま、イケンの在る奴、敵味方問わず、

「撃って来る奴ぁ、皆、的だ!?」

「ん?いや敵!」


  電磁推進機研究者談


PS.水中30kt出ん限り、誰もビックリせんわな!

   セクション中増しで、出力四倍増!いや、「五倍のゲイン・・・。」

PS2.アメリカ式に、「見えてる奴らは、皆的だっ!」

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