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10-13日,2025年SNEC将在上海国家会展中心如约而至。此前的5月26日,世界“太阳能之父”马丁格林教授团队发布了最新一期的《太阳能电池效率表》(SolarCellEfficiencyTables,Version66)。该报告收录了截至2025年全球太阳能电池技术的最新效率数据,再次成为行业技术发展的风向标。其中,隆基BC技术
夏日炎炎,骄阳似火。随着气温的节节攀升,用电高峰也如约而至。近期,国内多地用电负荷持续走高,迎峰度夏的关键时期已然来临。在这场与高温和用电需求的“较量”中,广东和四川两地的电价政策率先做出调整,应对高温带来的用电压力。(来源:北极星电力市场网作者:欣言)广东提前13天执行尖峰电价据
全球绿色液体燃料发展态势及我国发展策略石鸿旭12郑欣怡1程子雯1孙祥栋12(1.北京化工大学经济管理学院2.北京化工大学绿色创新与可持续发展研究中心)实现“双碳”目标迫切要求我国加快能源体系的全面重塑。相比电气化与氢能发展路径,绿色液体燃料以其高能量密度、易存储运输和强终端设备兼容性等优势
在"双碳"战略推动下,中国储能行业进入规模化发展阶段。据CNESADataLink数据显示,截至2024年底,我国新型储能累计装机规模达78.3GW/184.2GWh,功率与能量规模同比分别增长126.5%和147.5%,首次超越抽水蓄能成为电力储能主力。2024年新增投运规模43.7GW/109.8GWh,连续三年保持翻倍增长。政策层面,八
2025年6月6日,湖北电力现货市场正式转入常态化运行,成为全国第二批试点中首个“转正”的省级市场。“连南接北汇东西”的湖北,作为长江经济带中承东启西的关键省份,区位优势显著却面临能源禀赋结构性挑战——境内“缺煤、少油、乏气”,作为典型的能源消费大省与输入大省,尽管拥有丰富水能资源且开
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
近日,厦门新能安科技有限公司(以下简称“新能安”)与内蒙古新能源领军企业——国天(内蒙古)新能源科技控股集团有限公司(以下简称“国天能源”)正式签署战略合作协议。此次强强联合,标志着新能安在推动绿色能源转型、深化储能市场布局方面迈出坚实一步。双方将充分发挥各自优势,共同开发内蒙古
北极星储能网获悉,6月9日,华夏智慧能源(浙江)有限公司发布了山西襄垣42.5MW锂离子电池+超级电容混合储能项目EPC招标公告,合计规模42.5MW/130MWh,项目资金来源为自筹资金15958万元,约合1.228元/Wh。规模:锂离子电池32.5MW/130MWh+超级电容10MW/0.083MWh混合储能站包括锂离子电池预制舱、超级电容
特朗普当前推出的激进且混乱的贸易政策,已给美国蓬勃发展的电池储能行业带来了诸多问题。行业分析师对依赖进口的电池储能系统制造商未来发展前景持谨慎态度,很多储能项目开发商也推迟了投资。分析师和企业内部人士称,由于进口关税的长期走向尚不明朗,在全球供应链重新达到平衡之前,电池储能行业在
前面两篇文章我们按照电力价格形成的顺序,“中长期→现货→零售→到户”,分析了有关分时电价的逐级传导。这其中有市场交易结果、各级成本与收入之间的自然传递,也有一些市场规则的限制以及行政政策的要求。用户行政分时电价政策目前存在的理由,我们在前述文章也提及过,有两点:一个是新能源电量的
北极星储能网获悉,6月9日,深圳市市场监督管理局关于下达2025年第二批深圳市地方标准计划项目任务的通知,将于2026年12月31日前制定底盘式重卡换电系统互换性技术要求、底盘式重卡换电站设计规范等地方标准。底盘式重卡换电系统互换性技术要求由时代骐骥新能源科技(深圳)有限公司牵头,深圳新型储能产
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
据北极星储能网讯不完全统计,近期,皖能集团启动多个储能项目招标,总规模达600MW/2.2GWh,总投资超近15亿元。这家由安徽国资委控股的能源集团,正在瞄准西北储能大市场!据了解,作为安徽省属能源龙头企业,皖能集团以传统电力业务为基础,近年来重点发展新能源和储能产业。2023年投建的淮北皖能储能
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
北极星储能网获悉,6月7日,深圳市龙华区工业和信息化局发布智慧储能研发中心及生产基地重点产业项目遴选方案,提到,智慧储能研发中心及生产基地项目围绕先进电池产品、储能电子产品、智能网联低速电动车产品研发和储能技术系统解决方案研发应用的功能定位。项目意向单位是中国具有影响力的备用蓄电池
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月3日-2025年6月6日期间发布的储能项目动态整理如下:180MW/720MWh!国家电投黄河水电最大储能电站并网投产!5月30日,青海海南州塔拉滩上捷报传来,黄河公司建设的贡玛储能电站正式并网,标志着公司目前最大容量集中式储能电站建成投运。至此,
2025年1月20日,特朗普正式就任美国第47任总统。上任后特朗普政府大幅调整拜登政府的气候及能源政策,不仅对美国自身能源、环境、经济、社会等诸多层面造成冲击,而且在国际范围产生广泛影响。本文系统梳理本届特朗普政府自上任以来的能源政策动向及全球影响,分析我国应如何有效对冲特朗普政府能源政
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
北极星储能网获悉,5月28日,广东东莞发布2024年度新型储能高质量发展专项资金申报工作。面向锂离子电池、钠离子电池、液流电池、固态电池等先进新型储能技术路线的原材料、元器件、工艺装备、电芯模组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)、系统集成等领域建设的增资扩产项
北极星储能网讯:5月29日,国华能源投资有限公司发布国华投资国能蒙东莫旗风电基地项目储能设备采购公开招标公告,储能按风电装机总容量15%/4小时配置,配置跟网型储能90MW/360MWh。储能系统设备包含储能电池系统、储能变流器系统、EMS能量管理系统、储能UPS电源屏,电芯为磷酸铁锂以及配套的预制舱、
北极星储能网获悉,5月28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项目开标记录公布。共有16家企业参与投标,除平高储能外,有效报价15家,报价范围0.46-0.576元/Wh,平均报价0.499元/Wh。根据招标公告,项目招标人为内蒙古能源集团旗下的内蒙古蒙能斓海新能源有限公司,项目拟建
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!