Thyssenkrupp Marine Systems e Saft desenvolvem bateria de íons de lítio para submarinos
A thyssenkrupp Marine Systems (TKMS) desenvolveu um novo tipo de sistema de bateria de íons de lítio para submarinos, juntamente com a Saft, fabricante de sistemas avançados de baterias para a indústria.
Em uma forma adaptada, o sistema também poderia ser usado para outras aplicações marítimas no futuro. A thyssenkrupp Marine Systems apresentou um protótipo na EURONAVAL 2018 pela primeira vez ao público.
O Dr. Rolf Wirtz, CEO da thyssenkrupp Marine Systems, disse: “o uso da nova tecnologia de baterias tem enormes vantagens táticas. Estamos entrando em uma nova era de construção submarina. Comparada à conhecida bateria de chumbo-ácido, a manutenção é insignificante e a vida útil é muito maior. As novas baterias dependem pouco da energia removível das correntes de descarga e um submarino pode – independentemente da carga da bateria – navegar em velocidade máxima.
Além de um projeto de sistema sob medida para a segurança e para as exigências especiais da operação no setor marítimo, bem como uma seleção de química segura de células, uma série de testes já demonstrou com sucesso a segurança no nível de célula e sistema de bateria. Outras séries de testes intensivos são planejadas até a inspeção da amostra.
Segundo Wirtz, “os testes foram extremamente bem sucedidos até agora. No próximo ano, queremos concluir as inspeções de amostra necessárias para a aprovação.”
O sistema é projetado como parte de um estudo, que é realizado em nome do escritório de compras alemão, BAAINBw, para apoiar a integração em novos projetos submarinos Type 212 para a HDW, bem como soluções de reequipamento em plataformas de armas existentes. Conceitos para um projeto adaptado para integração na Type 214 da HDW são planejados. Devido ao design modular do sistema de bateria, ele pode, em princípio, ser adaptado para caber em qualquer aplicação naval.
Os japoneses estão liderando essa tecnologia. Já possuem um submarino operacional com baterias de íons de lítio.
É possível substituir baterias de chumbo por essas de lítio? Daqui a 10 ou 20 anos quando os subs Scorpenes do PROSUB estiverem em ponto de manutenção, será possível fazer uma substituição dessas? Claro, depende de quanto custa, mas tecnicamente seria?
Olá Esteves. Os Tupis e os Scorpenes usam baterias de chumbo. As baterias dos submarinas são semelhantes às dos carros. O problema e que as baterias são dimensionadas para manter uma determinada potência durante um tempo estabelecido. Para trocar um modelo por outro teria que homologar as novas baterias. Outro ponto crítico é que o Brasil conhe a tecnologia da chumbo/ácido mas não a de lítiio. Acho que neste momento, todo investimento deveria ser no submarino nuclear.
Outro ponto importante é que as baterias funcionam como lastro pelo seu peso, mudar isso também refletirá em um rearranjo construtivo do submarino, além da parte elétrica e de controle ter que ser adequada as características do novo banco de baterias. Não é um trabalho assim tão fácil e deve ter um custo bem grande ( aquisição, modificações, treinamento, testes e homologação ).
Caro Luciano. Concordo com você seria inviável trocar as baterias chumbo-ácido deste lote de Scorpenes por outras tipo íon-lítio (mesmo que seja tecnicamente possível). Isso poderia ser uma opção para uma nova classe de submarinos que virão substitui-los daqui 30 ou 40 anos. Contudo, tenho a impressão que estes serão os últimos diesel-elétricos da MB. Após a entrada em serviço do SN10, talvez a MB possa considerar prioritário o desenvolvimento de novas baterias. Hoje, a fabricação de baterias para os submarinos não é mais um problema técnico.
Não tem nada a ver com o assunto em pauta, diretamente, mas um questionamento (aproveitando que o conhecimento de vocês é grande):
Não teria como os engenheiros da Marinha criarem algo alternativo para o aeródromo São Paulo?
Será que não temos engenheiros capacitados para desenvolver alternativas para a catapulta?
Caro Stene. Lendo aqui e ali sobre o A12, o que dá para concluir é que o preço será alto (mas de 1,5 bilhão de dólares), praticamente metade do preço de um novo. Concordo com você que a engenharia brasileira é boa o suficiente para resolver os problemas técnicos. A MB agora tem o A140 como porta-helicopteros e o G40 de assalto anfíbio. Talvez seja melhor concluir os Scorpenes e o SN10 e prosseguir com as Tamandaré. Acho que um novo programa militar (fragatas ou um novo NAe) só depois de concluir os atuais programas.
A alternativa para a catapulta já existe que é a “rampa” e não haveria problema em adaptar uma na parte dianteira do convés de voo do “São Paulo”, como aliás, os britânicos fizeram com o então HMS Hermes que participou da Batalha pelas “Falklands”, mesmo havendo desvantagens quanto à catapultas. . Ainda assim, seria necessário tornar o “São Paulo” navegável novamente e trata-se já de um navio antigo, comissionado na marinha francesa em 1963. . Também seria necessário investir em aeronaves, capazes de utilizar a “rampa”, toda uma cadeia de logística e treinamento, coisa impensável agora, ainda mais que dos… Read more »
Segundo a WEG, ela tem muito interesse nas baterias de íons de lítio e podem tanto desenvolver internamentos como comprar empresas estrangeiras que já dominam a tecnologia. A intenção deles é criar um sistema anti-apagões baseado em baterias. Tendo interesse da marinha, eles podem sim fornecer para os submarinos.
Sim, é possivel ! Alias o mercado se divide entre submarinos novos e potencial retrofit daqueles em serviço.
Olá Esteves, considerando somente o aspecto técnico é possivel trocar baterias chumbo ácido por baterias ion-litio. O submarino ganha em tempo de submersão & velocidade.
Grato.
Japão está na frente desse corrida, mas é um ponto sem volta, uma pena o Brasil ainda não ter acesso a essa tecnologia para os novos subs
E o submarino NOKIA, aquele celular do passado cuja bateria durava 03 dias e a bateria do Motorola não durava nem meio dia rs ….
O interessante é como a MB vai sustentar o programa do SNBR que é caríssimo quando um submarino deste, que levava 480 elementos de bateria chumbo acida, vai levar o equivalente a 2500 elementos semelhantes de íon lítio (05 x mais leves e de igual potencia).
Esse sistema combinado com uma propulsão AIP (autonomia atual de 20 dias) vai dar uma capacidade quase de um Nuclear em termos de discrição do meio ….
Olá Jpj. O programa do submarino nuclear está bem adiantado e a MB já domina o conhecimento. Não faz sentido interromper um programa que está perto de concluir o submarino nuclear e começar outro do zero. Além disso, já discutimos muito aqui que um AIP nunca tem um desempenho melhor que o do nuclear.
Não tem comparação com um subnuc. Um sub convencional é um fusca, um AIP com baterias de lítio é um fusca envenenado, com suspensão rebaixada e rodas de tala larga. O subnuc é um carro de fórmula 1
Caro Colega. Acho que é por ai mesmo. Já não faz sentido a MB investir em uma nova classe de diesel-elétrico e muito menos em AIP. Tenho a impressão que os Scorpenes serão substituídos por uma classe de submarinos nucleares desenvolvidos a partir do SN10. Talvez, uma vez vencido o marco tecnológico da MB operar um submarino nuclear, será possível investir em novas baterias, talvez de lítio ou até uma tecnologia posterior a ela. Acho que agora o foco deve ser concluir os 4 Scorpenes e completar o SN10.
Só lembrando bateria de íons-lítio não é coisa nova, é muito, mas muito mais caro que uma de ácido-chumbo e por hora não há notícia que garantam que as baterias de íons-lítios não explodam em alguma dado momento como as de celulares, que desenvolveram algo que impeça ou monitore isso afim de evitar.
Camargoer.
Parabens e obrigado pelas informações precisas e pertinentes.
A China também está produzindo. A fábrica da SAMSUNG indendiou..
Corrijo: A fábrica da SAMSUNG incendiou.
Os japoneses apresentaram um protótipo de bateria de lítio em 2010 mas somente agora introduziram em um sub, o maior problema era os custos mas mesmo apos 8 anos do primeiro protótipo os custos ainda são altos já que o Soryu com baterias de lítio são US$150 milhões mais caro do que os de baterias de chumbo.
http://takaoka.zening.info/JSDF/JMSDF/Chihaya/photo/Dsc_0040_m.jpg
O DSRV japonês introduziu baterias de lítio em 2014, o DSV Shinkai 6500 introduziu baterias de lítio pela primeira vez em 2004.
Já escrevi aqui antes: o submarino com baterias de ion-litio é superior em capacidade de combate pela simples razão que é muito mais silencioso do que qualquer outro tipo de submarino. Ao mesmo tempo que possui grande autonomia de carga para permanecer submerso e veloz por muitos dias. E na guerra submarina o silencio vale ouro, textualmente. O submarino com baterias de chumbo-ácido não tem a mesma capacidade de carga do Litio-ion. A ideia de adaptar nos Scorpéne não deve se referir a futura manutenção, e sim, agora, na linha de montagem. A melhoria e de tal ordem que justifica… Read more »
Luiz Floriano Alves 4 de novembro de 2018 at 20:20 Um dúvida, porque o uso de ion-litio torna o submarino mais silencioso? Quando ele está submerso, ele utiliza as baterias (obvio exceto quando está utilizando os geradores para carregar os mesmos) Posso estar redondamente enganado, mas se o ion-litio pode armazenar mais energia por metro quadrado, terá um ciclo de carregamento mais demorado não? OU coloca geradores maiores (e mais barulhentos) para gerar mais energia. O uso do ion-litio pode ser uma nova revolução mas existe a necessidade de sermos mais conservadores, não dá para trocar algo sem maiores estudos,… Read more »
Humberto, alterando a amperagem dos alternadores, você pode manter um nível de carga rápido sem mexer com os motores diesel.
Admiro e muito o desenvolvimento dessas novas tecnologias, Concordo com os Srs. Camargoer e Luiz Floriano. Abraços.
SE não houvesse se chegado tão longe com o subnuc valeria a pena. Agora não.
Mas tecnologias são tecnologias, podem e devem ser adquiridas para uso futuro.
Mas fica o exemplo de como desenvolvimento lento de tecnologias pode ser contraproducente.
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Fico imaginando se baterias de lítio, mais leves, não dificultariam a submersão se substituíssem pesadas baterias de chumbo em subs originalmente equipados com estas últimas.
Olá Delfim. Ultimamente, o único programa militar que chama a minha atenção é o ProSub, o que inclui tanto os Scorpenes quanto o submarino nuclear. Também acho que prioritariamente, a MB tem 1) o lançamento e operacionalização dos Scorpenes, 2) a conclusão do SN10 e sua avaliação operacional, 3) revisão do projeto do SN10 e 4) inciar a produção de uma segunda classe se submarinos nucleares derivados do SN10 (seii lá… uma classe N-Tupi.. riso). Talvez uma nova tecnologia de baterias possa ser desenvolvida para os submarinos nucleares de segunda geração. Uma coisa que poucos colegas comentam é o fato… Read more »
“Uma coisa que poucos colegas comentam é o fato da necessidade de uma estrutura nacional para a fabricação de submarinos nucleares porque eles nunca estarão disponíveis para aquisição internacional”.
Sim. E por falar em “estrutura nacional para a fabricação de submarinos nucleares ” o INS Arihant, construido na India, apesar de todos os problemas iniciais e que são normais aos cabeça de classe, completou com sucesso sua primeira patrulha de deterrência nuclear.
https://navaltoday.com/2018/11/05/indian-ssbn-submarine-ins-arihant-completes-first-deterrence-patrol/
Sr. Delfin, obrigado por mais estas informações.
Pois é, Lastro, peso, podem sofrer reprojetos e rearranjos. As baterias de lítio pesam menos? Ocupam espaço idêntico? Elevam a autonomia e a capacidade de submersão? O sub precisa usar o snorkel para trocar o ar. Com as baterias de lítio qual o ganho? Diz o texto que o sub pode sempre navegar em velocidade máxima. Comparando os tempos para concluir uma missao, mesmo que em adestramento, e aí? Há postagens no site sobre as vantagens das baterias de lítio. Se as vantagens significarem ganho mensurável para concluir as missões, quanto custaria substituir o parque atual (IKL e Scorpenes)? Anos… Read more »
Quero lembrar que as baterias de litio-ion já tem amplo uso nos automóveis e até aviões elétricos. É uma tecnologia assentada em produtos já consagrados no mercado. Só para citar um caso: o carro TESLA revolucionou o transporte nos locais onde se impõe restrições a emissão de gases de efeito estufa. Basta analisar a frota de carros elétricos nas cidades da Europa. Todos a base de litio-ion. Carros com baterias de chumbo já pertencem ao passado. O submarino com essa tecnologia é mais silencioso porque pode navegar submerso por mais tempo a velocidade de combate. Isso por dispor de muito… Read more »
bom seria (para os alemaes) se estivessem desenvovlendo um reator nuclear para submarinos, mas isso nao vao fazer ate talvez por limitacoes do tratado que assinaram quando perderam a II guerra. Entao quem nao pode ter cao, caca com gato…sorte para eles, para nos avante no nosso subnuc!
Caro Marcelo. Acho que não existem restrições para a Alemanha desenvolver tecnologia nuclear. Por exemplo, A Alemanha possui tecnologia comercial para a construção e venda de de usinas nucleares para outros países. Além disso, o Japão também desenvolveu tecnologia nuclear para geração de energia elétrica e também para a propulsão de um navio. Talvez a Alemanha e o Japão sejam impedidos de vender submarinos com propulsão nuclear, mas seriam capazes de produzi-los.
Caro Camargoer, se me permite, só acrescentando um pouco de História, é bom lembrar que o Brasil na década de 1970 ( ainda sob governo militar ) assinou um acordo nuclear c/ a Alemanha, rompendo o que tinha c/ os EUA. A usina de Angra 1 tem o reator fornecido pela Westinghouse ( USA ), já a de Angra 2 é da Siemens.
Abs.
Caro Luciano. Excelente comentário. Obrigado.
sim, sei que a Alemanha possui a capacidade técnica de fazer, mas certa vez um engenheiro alemão me disse que não podem devido a acordos assinados após a derrota na 2a guerra. Se isso é verdade, não sei, não pesquisei. De qualquer forma, o melhor AIP de todos é o reator nuclear.
A marinha japonesa com sacrifício está aumentando sua força de submarinos convencionais das 16 unidades históricas, além de duas utilizadas para treinamento (16 + 2) para algo em torno de (20 + 2) e os submarinos japoneses já são relativamente caros. . Passar a construir submarinos de propulsão nuclear, similares aos que os franceses estão construindo agora, “peso médio”, mesmo assim diminuiria o número de convencionais e consequentemente o número de submarinos disponíveis. . A marinha japonesa não necessita de submarinos de propulsão nuclear pois os seus submarinos não precisam ir longe demais…praticamente logo que saem de suas bases em… Read more »
O Japão já desenvolveu um mercante nuclear, mas deu problema, os portos não queriam aceitá-lo, arrancaram o reator fora.
Virou tabu.
Fico aqui pensando : A MB investe no PROSUB tudo o que tem e o que não tem, não sobra dinheiro para mais nada (Estou falando dos Scorpenes). Ainda assim, o Projeto sofre atrasos por falta de verba e consequentemente sofre tambem atrasos significativos para que os submarinos estejam prontos e operacionais. Um Projeto com uma tecnologia que foi contratada já há alguns anos atrás se arrastando para ser concluído, caro, e que ao final, considerando o tempo decorrido entre a contratação e a disponibilidade dos submarinos na Esquadra, os torna em certo grau já obsoletos. Vide o assunto da… Read more »
Sim. Essa história de transferência de tecnologia custa muito mais caro que os contratos contratam. Pode entregar sacrifícios e mais sacrifícios ao deus ToT e mesmo assim a conta explodirá. Custos no Brasil é coisa de loko. Vide as desonerações da última presidenta e as renúncias de IPI nos anos 1990/2000. Tira com uma mão e mata com a outra. Também os benefícios sindicais e sociais que as empresas terceiras são obrigadas a adotar. Custos com energia. Custos com matéria prima. Custos com fornecedores que repassam seus custos. Custos com a perpetuação. Cada vez que prorroga, custa mais caro retomar.… Read more »
Pior é ver essa constatação sobre a dificuldade que a MB tem para concluir os scorpene, e pior ainda, manter e operar os seus cinco fuscas dos mares (vulgo IKL-209) e ainda encontrar gente achando que vamos chegar a operar uma frotilha de submarinos nucleares. Essa porcaria de submarino nuclear, se chegar a ser construído, vai ser o prego que falta para o caixão da MB. Os custos para operar esse libelo à vaidade dos almirantes vai roer o orçamento de custeio e investimento da MB. Submarino nuclear não é pra quem quer, é pra quem pode gastar sem medo… Read more »
Off topic, vou visitar o G151 hoje, Galente caso queria fotos me avisa!
Ora pois, O que impede a substituição das baterias de chumbo nos Scorpenes nacionais? Grana? Há impeditivos técnicos? Em 30 anos as atuais baterias estarão obsoletas? Quem rompeu o acordo de cooperação nuclear foram os americanos. Coisa de democratas que não confiavam em países com problemas sociais. Demos o troco rompendo o acordo militar dos anos 1950. Eles apertaram os alemães e, só pra variar, como não tínhamos os 15 bilhões de dólares para levar adiante o programa assinado em Bohn que transferiria 6 usinas nucleares…deu no que está aí. Ficamos com o nosso programa paralelo de 50 anos que… Read more »
Remember galaxy note 7
“olha a bateria pegando fogo…. passou!”
Grande chance de usarem as com química IMR ou INR por serem as mais seguras no que tanhe a segurança da química em si.
Bem que poderíamos construir um mini sub com essas baterias de li-ion, Só para testar a tecnologia. Se compra tudo de prateleira. Dois motores de tração elétrica e baterias de automóvel elétrico. Instrumentação normal com controle de lastros via software, e com opção para manobra totalmente manual. O Irã fabrica uns minisubs, com motores Diesel de caminhão. Bom treinamento para iniciar submarinistas e desenvolver tecnologia..
E Incrível como aparece pessoas com o discurso de que o Brasil não precisa ter investimentos em material bélico pois seremos ameaçados por quem ? dizem! procure estudar História das civilizações e constatem que os países que assim pensaram foram dizimados pelos que a eles garantiam uma suposta paz, outros dizem o Brasil por acaso teria condições de enfrentar potencias militares ? desconhecendo que uma guerra implica em custos e sacrifícios logo o inimigo armado é temido não porque não se possa derrotá-lo, mas a vitória arrasará com o país vencedor, deixando-o sujeito a outros inimigos.
Camargoer discordo de vc infelizmente, este PROSUB está sufocando a MB e nem ainda tiramos o Iceberg do mar, o custo de manutenção e operação de um Nuc é gigantesco e vai matar a MB de vez. A operação de um submarino convencional com baterias de LiOH só vale a pena se junto com o AIP, assim concordo com vc, não é possivel mais transformar os Classe Tupi e os SBR em construção para isto, no entanto um scorpene operando com apenas as baterias de LiOH poderia esnorquear apenas a cada 04/05 dias e com uma recarga rápida, se operar… Read more »
pois é, por isso que a US Navy anunciou uma semana atrás que vai iniciar os estudos de 2 novos subnucs, um deles para complementar e eventualmente substituir os SSN classe Virginia.
Caro JPJ. É um prazer conversar com você mesmo quando discordamos. Sou um grande admirador dos seus comentários. O investimento que a MB fez em todo o programa nuclear, desde o enriquecimento do combustível, desenvolvimento do reator, construção da base e lançamento do SN10 talvez represente o programa militar mais caro e complexo que já desenvolvido pelas forças armadas brasileiras. Neste contexto, parece que a MB irá prosseguir nele após o SN10. Assumindo que os Scorpenes terão uma vida de 30 a 40 anos, sua substituição ocorrerá quando a MB já estará operando o SN10. Por isso me parece que… Read more »
JPJ, meu sinceros parabéns, veio aqui , matou a pau, mostrou o óbvio; 2+2 = 4, simples como tal, eu, “o louco”, segundo alguns, venho perguntando a anos aqui no PN: Se até hoje a MB não conseguiu manter e operar plenamente cinco subs diesel elétricos, que segundo me informaram tem um custo de de operação de aproximadamente 15% de de um Nuclear, como farão para operar um nuclear plenamente? Então, para minha surpresa, eu vejo, ou melhor, leio aqui, um daqueles que se advoga ser um “politicamente correto acadêmico” repetir papagaiescamente que “os Scorpene deverão ser os últimos subs… Read more »
Juarez, é bem por aí. A MB mal e porcamente consegue operar seus cinco IKL-209 (os fuscas dos mares), está pensando em vender alguns dos seus novos scorpene (mais caros de operar e manter que os IKL) para conseguir pagar o programa de construção, e ainda tem gente que acredita que chegará o dia que o Brasil operará exclusivamente sub nuclear. Haja otimismo! Esse programa nuclear é um dos fatores (não o único, mas um dos maiores!) que levaram a MB ao lodaçal da inoperância em que ela se afundou.
“Apenas para alertar que estamos comparando um Submarino de USD 800 M (AIP + LiOH) com outro de USD 04-05 Bi …..” . Essa conta me parece fora da realidade. Submarino Nuclear de Ataque realmente é caro, mas… . Manter uma frota de submarinos equipados com um sistema AIP, que não é conteúdo de domínio nacional, não deve ter nada de barato. . Manter uma frota de submarino equipados com um conjunto de baterias que ainda não existem comercialmente no mercado e para nacionalizar esta tecnologia ainda em desenvolvimento, custaria uma montanha inimaginável de dinheiro. Não tem nada de barato… Read more »
Prezado camargoer, este assunto eu acompanho desde 2007 quando fui apresentado a esta tecnologia e acho que eles (em especial os japoneses) conseguiram resolver o maior problema destas baterias que era a sua instabilidade e a impossibilidade de resfria-las com agua como na chumbo acido. Atualmente estão desenvolvendo também materiais super condutores para diminuir as perdas por calor na transmissão de energia e consequentemente o consumo operativo do meio, assim em um mundo cada vez mais preocupado em meio ambiente somado aos desafios do ciclo de vida do nuclear eu apostaria nesta nova vertente da guerra submarina. Amigo, só o… Read more »
Concordo com vc Bardini, o AIP é caro para cacete rs …. A 10 anos atrás quando esta discussão rolou na MB fizemos um estudo que mostrava as enormes dificuldades logísticas em operar um AIP por longos períodos a partir de Salvador, que dirá na foz do Amazonas. Problemas como o fornecimento de H2 em um grau de pureza necessário, que é impossível na região (apenas Rio e SP tem plantas para fornecer H2 e O2 na pureza para um AIP) e até a temperatura da água do mar elevada (o que aumentava o risco da carga nas ampolas já… Read more »
Senhores prestem a atenção no texto transcrito abaixo a tecnologia muda rapidamente o que vocês acham ser o máximo bateria de litio-ion não é o que parece vejamos: O SEGREDO ESTÁ NO VIDRO: A nova bateria é de estado sólido, ou seja, não tem componentes líquidos. As atuais baterias de iões de lítio (átomos ou moléculas eletricamente carregadas de lítio, o metal mais leve e menos denso que existe) têm dois elétrodos ou componentes sólidos — o cátodo (a partir do qual a corrente elétrica abandona um dispositivo) e o ânodo (através do qual a carga elétrica flui para o… Read more »