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

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。

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。