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Le batterie a ioni di Litio per i 212 NFS


Totiano

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Come credo moti sappiano, l'unica marina al mondo ad avere battelli con batterie a Iioni di LItio è quella giapponese, che li ha intsllati sugli ultimi Soryu consegnati. I prossimi ad avere in servizio queste perfomanti batterie, non prive di rischi, sono proprio i nostri futuri 212, non a caso noti, per ora, con l'acronimo NFS (New Future Submarine). Il Comandante Pennino, valete ufficiale GN sommergibilista, ha recentemente portato all'UDT - Undersea Defence Technology tenutasi in Svezia questa interessante presentazione. Buona lettura!

https://www.udt-global.com/__media/libraries/sensors-and-processing/116---Vincenzo-Pennino-Slides.pdf

 

 

LiIon.jpg

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Argomento interessante. Come la parabola del litio, un elemento che ho studiato in maniera approfondita quando ancora non si vedeva per lui un futuro così roseo e 'strategico'. Inoltre quando si parla di energia pochi si soffermano non solo su come produrne di più o in modi diversi, ma proprio su come accumularla in quantità.

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  • 4 months later...

Leggendo l'articolo dell'Ammiraglio Cosentino su RID 8/2020 dedicato interamente al punto di situazione del progetto U212 NFS, a pagina 37 l'autore -a proposito delle LFP dice testualmente "...le batterie LFP presentano un'ampia gamma di vantaggi di cui quello principale riguarda un deciso incremento di densità energetica e di potenza, quest'ultima variabile in relazione all'intensità di scarica, ma mediamente pari a due ordini di grandezza rispetto agli accumulatori al piombo...".

Due ordini di grandezza significano densità energetica e potenza 100 volte superiori a quelle delle batterie al piombo; dal momento che mi pare che a queste grandezze sia legata tra le altre cose l' autonomia alla massima velocità che il sub può mantenere in immersione (e che,sempre che le mie informazioni siano corrette, solitamente è esprimibile in qualche decina di minuti con le batterie al piombo) vorrebbe dire che ci troveremmo in presenza non di un significativo miglioramento, ma di una vera e propria rivoluzione...

Se fosse posibile avere un chiarimento, anche perchè il dato a mio parere contrasta con quanto riportato nella tabella del Comandante Pennino....🤨😉

Edited by GFGPriaroggia
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Bello leggerti ogni tanto!

Non ho i dettagli delle batterie, che essendo un dato sensibile viene (giustamente) mantenuto riservato. Però possiamo fare qualche osservazione come ad esempio il fatto che le batterie devono mantenere la velocità massima richiesta al battello per almeno un ora. 

Un'altra cosa che dice Cosentino è che l'intensità di scarica influisce molto, per cui c'è da ipotizzare che la velocità massima non si possaa mantenere per 100 ore ma per un valore minore (se gia fossero anche solo 10 ore sarebbe un passo avanti epocale). Anche solo la normale autonomia in immersione, in genere qualche giorno a 4/6 nodi, se moltiplicato dello stesso rodine di grandezza potrebbe significare 20 giorni. 

Ci sono altri dati che non vengono citati ma sono di interesse, ad esempio: qual è l'intensità massima di corrente per la ricarica? Sopra un certo valore le batterie LiPo hanno la sgradevole tendenza ad esplodere;  O anche qual è il livello di autoscarica della batterie?

   

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Domanda ignorante: le attuali batterie di uno smartphone, possono essere paragonabili a quelle di un battello? Naturalmente Totiano ti riferisci alla sola propulsione elettrica, ma se viene coadiuvata dall'AIP, immagino che le prestazioni migliorano nettamente. Altra curiosità, quanta parte dell'energia delle batterie verrebbe assorbita non tanto dalla propulsione, ma dal mantenere operativi tutti i sistemi di bordo? Computer (certo, servono anche per gestire la propulsione) illuminazione, ventilazione....

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La risposta alla prima domanda è no. I valori di potenza e amperaggio richiedono delle sofisticazioni estremamente maggiori (senno sarebbero già dai primi del 200 presenti a bordo...)

chiaramente con l'AIP le prestazioni aumentano ma sta arrivando il momento in cui valutare attentamente se convenga di più investire i volumi su un aip o su nuove batterie.

L'ultima è una domanda delicata ma penso di poter dire che a velocità di crociera l'assorbimento degli ausiliari può essere un 20% dell'energia elettrica richiesta, attenzione che ho fornito un dato estremamente "spannometrico" per cui usalo per pura curiosità  

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On 26/8/2020 at 19:45, Totiano said:

 

chiaramente con l'AIP le prestazioni aumentano ma sta arrivando il momento in cui valutare attentamente se convenga di più investire i volumi su un aip o su nuove batterie.

 

 

già dal prossimo 212 NFS o aspettando una batch succesiva?

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  • 2 weeks later...
On 8/26/2020 at 3:02 PM, Totiano said:

Bello leggerti ogni tanto!

Non ho i dettagli delle batterie, che essendo un dato sensibile viene (giustamente) mantenuto riservato. Però possiamo fare qualche osservazione come ad esempio il fatto che le batterie devono mantenere la velocità massima richiesta al battello per almeno un ora. 

Un'altra cosa che dice Cosentino è che l'intensità di scarica influisce molto, per cui c'è da ipotizzare che la velocità massima non si possaa mantenere per 100 ore ma per un valore minore (se gia fossero anche solo 10 ore sarebbe un passo avanti epocale). Anche solo la normale autonomia in immersione, in genere qualche giorno a 4/6 nodi, se moltiplicato dello stesso rodine di grandezza potrebbe significare 20 giorni. 

Ci sono altri dati che non vengono citati ma sono di interesse, ad esempio: qual è l'intensità massima di corrente per la ricarica? Sopra un certo valore le batterie LiPo hanno la sgradevole tendenza ad esplodere;  O anche qual è il livello di autoscarica della batterie?

   

Grazie Marco, mi confermi quindi che la durata di uno spunto di velocità è grossomodo dell'ordine di grandezza da me indicato;-Dato che il dato sulla densita di energia riportato nella tabella di Pennino è di circa 3 volte superiore a quello delle batterie al piombo, deve esserci qualcosa che mi sfugge relativamente al parametro preso in esame da Cosentino e che tu non hai messo in dubbio -due ordini di grandezza ovvero 100 volte maggiore...- 

sia come sia la possibilità di tenere una elevata velocità anche solo per 10 ore anzichè 1 apre scenari "rivoluzionari" almeno nel campo tattico; non penso tanto a manovre evasive perchè mi pare si preferisca sempre non fare rumore piuttosto che dare piena potenza e scappare, ma alla possibilità di riposizionarsi velocemente rispetto ai target oppure alle zone di operazione o a forze navali proprie cooperanti. Il resto della rivoluzione dovrebbero farlo le armi a lungo raggio ovvero i misili a cambiamento d'ambiente .

 

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In effetti non posso confermarlo perchè le caratteristiche delle nuove batterie sono tenute coscienziosamente ben occultate (e ritengo giustamente). In effetti la vera rivoluzione che si sta aprendo è quella di un mezzo con apparati di piattaforma molto piu semplici, ovvero niente piu motori endotermici o sistemi AIP con relativi ausiliari, che permetterebbero battelli di minori dimensioni, meno personale a bordo e maggiore facilità di conduzione... 

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2 hours ago, Totiano said:

In effetti non posso confermarlo perchè le caratteristiche delle nuove batterie sono tenute coscienziosamente ben occultate (e ritengo giustamente). In effetti la vera rivoluzione che si sta aprendo è quella di un mezzo con apparati di piattaforma molto piu semplici, ovvero niente piu motori endotermici o sistemi AIP con relativi ausiliari, che permetterebbero battelli di minori dimensioni, meno personale a bordo e maggiore facilità di conduzione... 

 

Detta così, verrebbe in mente un incrocio tra un Toti e un Walter....

😀

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Oppure mantenendo grossomodo le dimensioni e gli equipaggi attuali chiudere sempre più la forbice capacitiva con i nukes; ed in certi scenari geostrategici variamente "mediterranei" probabilmente la cosa è possibile.

Per quanto riguarda le dimensioni ritengo che sotto certi limiti non si possa andare perchè c'è da tener presente che i sub del futuro saranno anche delle "navi madre" per gli UUV....siete d'accordo?

Edited by GFGPriaroggia
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2 hours ago, GFGPriaroggia said:

Per quanto riguarda le dimensioni ritengo che sotto certi limiti non si possa andare perchè c'è da tener presente che i sub del futuro saranno anche delle "navi madre" per gli UUV....siete d'accordo?

 

Credo che ogni immagine di batteli del futuro, ormai, li veda come piattaforme per UUV, completamente d'accordo con quanto dici

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  • 5 months later...

Per quanto riguarda la comparazione fra batteria al piombo e Li-Po (ed evoluzioni successive Li-Ion), se mi consentite un umile paragone in... scala modellistica posso confermare l'ordine di grandezza riguardo alle prestazioni a parità di dimensioni, un pacco Li-Po pari a una batteria al piombo da 2 Ah (2 pacchetti di sigarette) immagazzina tranquillamente 12 Ah, ma può erogare corrente fino a 80C (C è la corrente di ricarica), pari alla bellezza di 980 A per diversi minuti. Se riportiamo questi dati (questa è una batteria per elicotteri R/C ad alte prestazioni) alle dimensioni stivabili in un sottomarino diventa lampante l'ordine di grandezza dell'incremento di prestazioni e capacità. Visto che la tecnologia adottata per i NFS è addirittura molto migliore non mi stupirei se ben presto diventasse fattibile una traversata atlantica senza emersione 🙂

Pensate che sia ipotizzabile il retrofitting di alcune di queste migliorie sui 212 attuali quando andranno "sui trespoli" per i lavori di mezza vita?

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Sono abbastanza sicuro che, appena possibile, i vecchi 212 saranno implementati delle nuove batterie, è un vantaggio davvero abissale. Anche se prudenzialmente mi manterrei su l singolo ordine di grandezza, ovvero se prima aveva 20 ore di autonomia in immersione ora ne ha 200

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  • 5 months later...

Su Linkedin è comparso i seguente 'annuncio di Federico Vitali, Vice Presidente alla FAAM:

 

siamo lieti di informarvi che nella giornata di ieri abbiamo siglato un contratto con Fincantieri che rientra nel programma New Future Submarine della Marina Militare Italiana. Tale contratto prevede la progettazione, lo sviluppo e la certificazione di un prototipo di celle a moduli per accumulatori elettrici al Litio-FerroFosfato per la propulsione dei sommergibili U212 NFS 

 

Un occhiata sul sito fa comprendere che non è piu l'azienda semiartigianale di qualche decennio fa... Home (faam.com)

Visualizza immagine di origine

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