登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
美海军“能量库”研究计划信息征求页(美联邦政府“联邦商机”网站图片)
一、研究背景
1. 定向能武器技术快速发展
定向能武器是利用能量束产生杀伤的武器。依据能量载体不同,可分为激光武器、粒子束武器、微波武器等。其中,激光武器利用激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标,具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁波干扰等优点,得到了美俄等国的高度重视。1975年,美国2颗侦察卫星在西伯利亚上空被苏联反卫星陆基激光武器击中;1982年马岛战争,英国航空母舰和护卫舰上曾部署激光武器,使阿根廷多架飞机失控、坠毁。
上世纪80年代起,美国防部推进了化学、气体激光器研发,开发了大型化学激光测试台:中红外高级化学激光(MIRACL)/ “海石”(Sea Lite)光束导向器(SLBD)测试平台。随后启动了机载战术激光(ATL)、机载激光(ABL)、空基激光(SBL)以及战术高能激光(THEL)等项目。然而由于化学能量源具有毒性、系统体积过大等问题,研究方向逐步转向固态激光器(SSL)与自由电子激光器(FEL)。
固态激光器(SSL)以光学透明晶体或玻璃作为基质材料,尺寸和重量较小,便于小型化、模块化设计,因而适用于舰载、机载和地面平台;其缺点在于能量转换效率较低。自由电子激光器(FEL)具有高功率、高效率和短脉冲等一系列优良特性;但其体积较大,且需要大功率电源供电。此外,研究者开发了光纤激光器、液体激光器等激光器技术。
美国诺格公司研制的固体激光器达到了105千瓦输出功率,而100千瓦功率一向被视为武器级高能激光的门槛。
2.美国大力发展定向能武器
美国防部将发展定向能能力纳入国家安全范畴,定向能武器将作为维持美军优势、增强导弹防御以及应对地区冲突的关键手段。美国防部研究与工程副部长格里芬表示,定向能技术是2018年国防战略中提到的高科技能力之一,其中最受关注的是高功率激光器。为应对高超声速武器、无人机机群或小型舰艇群、高机动性巡航导弹和洲际弹道导弹等威胁,美军必须快速战场测试和部署定向能武器。
近年来,美国国会已加大对定向能武器的资金投入,2018年定向能武器峰会中,国会两党联合小组联合700多名成员代表美军及国防工业部门,探讨和概述将定向能武器扩展到实际应用的途径。国会不仅在资金方面有更多支持,同时还确保国防部创建恰当的组织机构进行资金管理和创新。
美陆军太空和导弹防御司令部针对反无人机开展的定向能武器试验
3.能量系统是定向能武器及平台的必要保障
除了本身的技术困难之外,定向能武器还面临着平台集成困难,这一困难主要来源于其对能量系统的特殊要求。
一方面,定向能武器需要平台在短时间内提供超大输入功率。正如美国国防系统信息分析中心(dsiac)指出的,“美军如果希望使用能量作为武器,首先需要有足够的能量。”定向能武器通过平台能量系统提供的输入功率,将电能等能源转换为激光等粒子束,这一过程的效率尚处于较低水平(固态激光器的效率约15%~20%)。为了提供足够的能量,平台的能量系统需要具有大功率输入及转换的能力。
另一方面,在瞬时高功率脉冲下,需要维持能量系统的稳定性,以保证平台及其他系统的正常工作。这对高密度能量储存、分配及稳定性等技术提出了新的要求。
同时,考虑到定向能武器系统能量转换的低效率,以高热流密度散热等技术为主要难点的热管理系统也是保证系统安全运行的必要条件。
空基平台方面,美空军已针对定向能武器等需求实施了多个预研和演示验证计划,包括“飞行器能量综合”计划(INVENT)、“综合动力与热管理”计划等。
舰艇平台方面,美海军海上系统司令部先后提出了下一代综合动力系统(Next Generation Integrated Power System,NGIPS)、海军动力系统(Naval Power System,NPS)和海军动力与能量系统(Naval Power and Energy Systems,NPES)3项技术发展路线图,以指导海军及国防部对舰艇能量系统技术及产品的投资。在路线图的框架下,2019年1月2日,海上系统司令部发布了多用途舰载能量库研究计划的信息征求。
二、海军动力与能量系统路线图
1.概况
随着先进任务系统及武器系统技术的引入,对能量系统功率、稳定性的需求大幅提升。美海军于2007年建立了电动舰艇办公室(ESO,PMS 320),以促进舰艇平台与能量系统技术发展及决策制定。该办公室关注定向能(DE)和其他高功率任务系统的能量系统研究及其平台集成,谋求与研究机构、工业界合作,开发、引进能量系统新技术,满足海军舰艇的使用需求。
2007年,美海军海上系统司令部提出了《下一代综合动力系统技术发展路线图》,旨在梳理新一代舰载能量系统的需求与关键技术。
2013年海上系统司令部进一步提出了《海军动力系统技术发展路线图》,基于舰艇任务系统、武器系统的新型需求,梳理了能量系统在控制技术、电力储存、电力转换、配电等领域的技术需求,并提出了2013-2042年间短期、中期及长期的发展建议。
2015年,海上系统司令部进一步更新了其能量系统发展路线图,更名为《海军动力与能量系统技术发展路线图》,对需求分析、关键技术及发展建议进行了更新。该路线图为美海军能量系统技术发展路线图的最新版本。
美国海上系统司令部编制该路线图的主要目的是保证电力、能量系统的发展与作战需求一致,并指导编制基于能力的预算。
2.主要技术领域
能量系统所关注的技术领域主要包括6个领域,分别为储能、电动旋转机械、变电、原动机、配电、控制。针对每个技术领域,路线图分析了当前发展情况、发展趋势以及军方所关注的进展。
(1)储能
能量系统领域主要的储能技术包括电池、电容器和飞轮储能3种形式,三者储能的原理分别为化学能、电能及机械能。
储能技术的主要技术指标包括能量密度和功率密度,如下图所示。一般而言,电池的能量密度较高、功率密度较低,适合持续运行的应用场景;飞轮和电容器则与之相反,其能量密度较低而功率密度较高,适合于需要快速充放电的短时间应用场景。
不同储能方式的能量和功率密度
(2)电动旋转机械
电动旋转机械即电动机和发电机,路线图主要关注交流感应、交流同步、永磁和高温超导等技术。海军希望电动旋转机械能够在提高能量密度以满足舰艇需求的同时,能够保证较高的效率。
(3)变电
变电技术用于改变输电的电压、频率等特性,以满足电力传输、分配系统及用电负载的需求。由于能量系统面临着来自武器、任务系统更高的功率需求,作为这些负载与能量系统、储能装置的桥梁,变电装置也面临着新的挑战。
(4)原动机
原动机是能量系统的动力源,主要包括舰载柴油发动机和燃气轮机。此外,能量系统还可以从燃料电池和能量回收系统获取能量。
(5)配电
在能量系统中,配电设备用于传输电力、配置设备,以及保护负载免受电气故障的影响,主要包括断路器、继电器等。水面舰艇配电一般为60Hz、450V和4160V交流电,新型任务系统和武器系统可能提出高压直流/交流的需求。
(6)控制
目前,舰载机械控制系统负责包括能量系统、推进系统、损伤控制系统等的控制任务。控制架构、算法和通信领域的不断发展,将改变海军舰载控制系统的可用设计空间。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月10日,由虹桥国际中央商务区管理委员会、闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的“智慧能源,驱动零碳未来”天合光能智慧能源解决方案全球发布会顺利举行。大会汇聚政府机构、能源领域专家、光储产业链业界代表,以及天合光能新场景解决方案、数字能源中心、产品与解决方案
“负极都使用金属锂。”近日,中国锂业巨头,赣锋锂业表示,其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极,开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次。随着固态电池的开发和量产,原先限制锂金属负极应用的锂枝晶问题正在被解决,新的技术不仅可以抑制锂枝晶的生长,固态电解质隔膜更可以
6月10日,厦门市发展和改革委员会征求《厦门市氢能产业高质量发展行动计划(2025—2027年)(征求意见稿)》意见。其中提出,打造氢能产业技术创新策源地,加强关键核心技术攻关。布局建设氢能产业创新支撑平台。完善氢能标准体系建设。详情如下:厦门市氢能产业高质量发展行动计划(2025—2027年)(
作为一家创新型技术导向企业,ABB是中国企业可以信赖的合作伙伴,提供端到端解决方案为EPC企业带来更多选择,树立国际项目合作新标杆强大、易于部署且可定制的能源管理和中低压配电解决方案有效提升能源效率和运营效率,降低项目成本和工程风险基于丰富的管理经验与广阔的业务覆盖,ABB已与400多家中国
今年以来,陕煤电力集团紧扣项目建设“四个一批”工作部署,以“严、细、控”总要求狠抓项目建设,截至5月底,19个重点项目建设投资进度均按计划完成。全部建成后,将新增上网容量10790MW,其中绿电1470MW。量质并重跑出“加速度”陕煤电力集团秉持“基建即经营”,以班子建设夯实整体责任,推动重点项
近日,云南省能源局发布关于云南省第十四届人大三次会议第0827号建议的答复,下一步,省能源局将按照“国家定规模,省级定项目,滚动调整,谁快支持谁”的原则,根据罗平县抽水蓄能项目推进情况,动态调整建设项目清单,推动开发建设条件好、符合条件的项目核准开工建设。详情如下:关于云南省第十四届
北极星售电网获悉,6月10日,国家能源局发布关于组织开展能源领域氢能试点工作的通知。文件明确试点方向包括:规模化制氢及一体化在风、光、水电、核电、生物质资源丰富地区,开展规模化可再生能源制氢、核电制氢项目建设,并适应风电、光伏等波动特性。下游可一体化耦合氨、醇、航煤、炼化等场景。配
近日,云南省能源局发布关于云南省政协第十三届三次会议第0240号提案的答复,其中提出,加强“风光水储”基地规划建设。推进澜沧江、金沙江等流域“风光水(储)一体化”基地建设,打造李仙江、普度河等中小流域“风光水(储)一体化”基地,推进曲靖、红河等火电支撑区域“风光火储一体化”基地建设,
北极星售电网获悉,日前,安徽省能源局发布关于公开征求安徽省电力需求响应实施方案(2025年版)意见的公告。文件明确,响应补偿:(一)需求响应补偿电价标准(2)因电力供需形势缓解需要提前取消需求响应执行,对参与主体按照原响应邀约计划给予补偿。具体补偿标准如下:响应补偿金额=应约响应量×计
随着新能源发电占比不断提升及电力差价的拉大,储能收益的不确定性正急剧增加。储能应用已不再局限于简单并网与削峰填谷赚取差价,用户对储能系统的全生命周期性能、效率、收益变化、多元能量接入、协同控制以及电力现货交易策略等都方面提出了更高要求。技术赋能定制化策略赋能区域可持续发展继去年8
2025年2月国家发展改革委、国家能源局下发了《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(发改价格〔2025〕136号),标志着我国新能源产业和电力市场建设进入新的发展阶段。新能源存量项目如何与“机制电量/价”衔接,增量项目如何进行科学投决,如何全面参与电力市场从单一的投
北极星储能网获悉,国内首套“绿电#x2B;大容量储能#x2B;能源化工装置”一体化耦合重大技术示范装置已在内蒙古准格尔旗实现稳定运行。这套技术集成拓宽了新型储能技术的应用边界,填补了煤化工领域大容量储能技术的空白,为能源化工高端化、多元化、低碳化发展提供了可复制的技术范式。这套技术集成由煤
日前,《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》印发。方案提出,锚定2060年前实现碳中和的远景目标,按照力争2030年前实现碳达峰目标进行安排部署。关于印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》的通知各县(区)人民政府、高新区管委会,市直有关单位,各有关企业:为全面贯彻落实市委、市政府关于碳达峰、碳中
文|中关村储能产业技术联盟根据CNESADataLink全球储能数据库的不完全统计,2025年5月,国内新增投运新型储能项目装机规模共计6.32GW/15.85GWh,同比+193%/+228%。其中表前储能新增装机6.17GW/15.38GWh,同比+213%/+248%;用户侧储能新增装机150MW/473MWh,同比-19%/+14%。相较去年同期,一季度新增装机
北极星储能网获悉,6月9日,苏盐井神在投资者互动平台上表示,公司募集资金投资建设储气库卤水制盐综合利用工程项目,该项目无配套自备电厂,除自发绿电外,全部采用下网电。公司高度重视新客户市场开发与老客户潜力挖掘,后续将充分发挥自身的区域、技术、产品等优势,进一步提高各地区核心市场客户销
在全球能源转型的浪潮中,新能源产业正以前所未有的速度蓬勃发展。随着业务的不断拓展,以及新能源产业的持续繁荣,UPS产品应用已突破传统边界,从政府、电力、金融、IDC、通信、医疗、教育、轨交等行业的数据中心机房,延伸到新能源配套应用场景。在此背景下,科士达与金风科技达成战略合作,共同应对
在彩云之南的红土秘境深处,创新的力量始终蓬勃涌动。云南省麻栗坡县面临着日益突出的电力供需矛盾,随着高比例新能源大规模接入,当地电网不仅要应对电压频率波动等挑战,还要解决电力时空分布不均的问题,因此迫切需要建设规模化储能设施,以实现电能跨时段的高效调配。近日,海博思创在云南省麻栗坡
6月7日,氢能与低碳兰州论坛2025在兰州大学举行。近300位领域专家学者齐聚论坛,就绿色氢能“制储运加用”全链条的科技创新和产业发展进行了深入交流,共同探讨能源转型和产业低碳化、高端化的发展前景。论坛上,还启动了兰州大学氢能与低碳中心。甘肃省委常委、常务副省长程晓波,甘肃省政协副主席郭
近日,中国工程院郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行莅临新疆克州阿克陶县陶园西储能电站,深入调研了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目的运营情况。郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行现场调研郭剑波院士及专家团实地考察了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目现场,详细调研了该站建
当前,氢能作为清洁、高效、可再生的二次能源,已成为全球碳中和战略的核心赛道。6月5日是世界环境日,第六届绿色交通动力与能源技术国际交流会议暨氢能产业创新交流会在武汉经开区举行,一款“车谷造”氢内燃机发电机组正式开启商业化示范运营。这是国内首台套投入商业化示范应用的氢内燃机发电机组,
6月6日,阳泉市能源局关于印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》的通知,通知指出,大力推进风光新能源建设。充分利用各类国土空间资源,统筹优化布局,梳理全市风光资源现状及开发潜力。坚持集中式与分布式开发并举,全面推进风电、光伏发电大规模开发利用和高质量发展,逐步带动新能源产业链延伸发展
北极星储能网获悉,6月7日,兰石重装宣布于近日收到中国电力建设股份有限公司采购中心发来的《中标通知书》,公司中标中电建(肥城)新能源有限公司(以下简称“中电建肥城公司”)招标的“中国电建中电建肥城2×300MW(一期)盐穴压缩空气储能电站储热水罐及其附属设备项目”。中国电建中电建肥城2×3
随着新能源发电占比不断提升及电力差价的拉大,储能收益的不确定性正急剧增加。储能应用已不再局限于简单并网与削峰填谷赚取差价,用户对储能系统的全生命周期性能、效率、收益变化、多元能量接入、协同控制以及电力现货交易策略等都方面提出了更高要求。技术赋能定制化策略赋能区域可持续发展继去年8
6月6日,广东新型储能国家研究院有限公司全资子公司广东储云能源科技有限公司启动2025-2026年新型储能系统及配套设备框架采购。项目资金来源为自筹资金30724万元。招标采购明细表显示,该项目框采产品包括0.5P锂离子电池系统300MWh(限价0.5元/Wh)、0.25P液冷锂离子电池系统10MWh(限价0.5元/Wh)、10
6月9日,安阳美景储能科技有限公司发布安阳市龙安区美景能源50MW/200MWh独立共享储能电站EPC总承包项目招标公告。拟在河南省安阳市龙安区马投涧镇境内建设储能电站一座,总装机容量50MW/200MWh。储能电站采用铅碳电池,采用户外预制舱布置方案。储能电站主要由储能电池系统,电池管理系统,储能变流器
北极星储能网获悉,近日,四川省首个全产业链工商业用户侧储能项目——成都方鑫冷轧薄板有限公司5MW/10MWh分布式储能电站正式并网运行。项目总规模5MW/10MWh,采用“两充两放”模式,通过智能化能量管理系统,实时分析电价数据与负荷需求,每日在用电低谷时段、平时时段充电,在日间用电高峰时段释放储
北极星储能网讯:6月7日,立新能源开启了2025年第二批储能设备采购招标,三个项目采购构网型储能系统500MW/2GWh,分别应用于和田地区的和田市、皮山县和民丰县。立新能源已然是新疆地区最重要的新能源储能开发企业之一,其控股股东为新疆能源集团,是新疆国有能源骨干企业。立新能源与华电新能源、新疆
6月1日开始实行的江苏省分时电价新政在工商储行业掀起轩然大波,新政中工商业用户分时电价浮动计价范围,从“到户电价”缩减到“用户购电价”,尽管浮动比例提高,但到户电价峰/谷、平/谷价差缩小。同时,多省调整分时电价的信号越来越明显,依赖峰谷套利单一收益模式的工商储项目投资回报周期延长。如
北极星储能网获悉,6月3日,涡阳县用户侧储能电站(300MW/600MWh)项目EPC中标候选人公示。第一中标候选人为安徽赞淼建筑工程有限公司、亳州益源电力有限责任公司、安徽明生电力设计有限公司联合体;第二中标候选人为洪城控股集团有限公司和河南省启源电力勘测设计有限公司联合体第三中标候选人为亮云建
喜讯频传!继云南姚安200MW/400MWh独立储能项目成功并网后,永德、南华、寻甸三大项目亦先后全容量并网发电,四大项目总规模达1.5GWh。四颗耀眼的“能源心脏”在彩云之南同时跃动,为云南新型电力系统注入澎湃动能,全面彰显远信储能在复杂电网环境下的一站式储能解决方案能力与全球能源转型中的领先地
6月3日,国投集团旗下的雅砻江流域水电开发有限公司发布了新都区110MW/220MWh电网侧新型储能项目储能系统设备采购公开招标公告。项目位于四川省成都市新都区新石路与成金青快速路交叉口以东,采购范围包括新都区110MW/220MWh电网侧新型储能项目储能系统相关储能设备、备品备件及专用工器具、技术服务等
北极星储能网获悉,5月30日,重庆铜梁区发布2025发展机会清单,涉及产业发展、资产运营、基础设施等领域的74个优质项目,总投资规模752亿元。在产业发展领域,铜梁重点布局了新型储能、智能网联新能源汽车零部件和摩托车、电子信息及智能制造等战略性新兴产业,此次发布了27个项目,总投资446亿元。其
北极星储能网获悉,5月30日,200万千瓦“阿电入乌”区域互济新能源项目储能系统设备采购200万千瓦“阿电入乌”区域互济新能源项目储能系统设备采购中标候选人公示,项目总容量为300MW/600MWh。中标候选人第1名:比亚迪汽车工业有限公司,投标报价:276000000.00元,折合单价0.46元/Wh;中标候选人第2名
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!