燃料電池：信息化戰(zhàn)場上的“新能源”應用

　來源：解放軍報                                                    

     信息化條件下的高技術戰(zhàn)爭，士兵除攜帶武器彈藥外，還將配備頭盔顯示器、光測距儀、衛(wèi)星定位終端以及高性能作戰(zhàn)計算機等，這些設備每時每刻都需要充足的電量供應。燃料電池是一種直接把化學能轉化為電能的裝置，不僅不需要反復充電，還更加清潔效率高。事實上，燃料電池正在成為軍用電源領域的“明日之星”，將在未來戰(zhàn)場發(fā)揮重要作用。

　   1.隨身攜帶的“發(fā)電廠”

　　打贏未來信息化戰(zhàn)爭，需要效率高而可靠的“能量源”。近年來，信息化戰(zhàn)場上競相涌現的先進武器裝備，對戰(zhàn)場電力供應提出了新的更高要求。以美國為首的西方國家尤其重視燃料電池技術發(fā)展，從為單兵裝備供電，到電推動軍用卡車，更甚至是驅動無人航潛器和無人機，處處可見燃料電池的身影。

　　對于燃料電池而言，只要含有氫原子的物質就可以作為燃料。這就大大增加了“燃料”的來源范圍，使燃料電池成為軍用電源裝備領域的“紅人”。燃料電池投入軍事應用，還有許多“先天性優(yōu)勢”。燃料電池在使用時能量轉換高、系統(tǒng)反應快、運行可靠性強、維護方便。與其他電池相比，燃料電池的發(fā)電效率可以達到85%-90%。由于燃料電池的內部結構相對簡單，工作時噪聲很低，散熱量和紅外輻射較少。

　　2.“上天下海”無所不能

　　未來的燃料電池，將越來越輕型便攜，并朝著移動式電池供電系統(tǒng)方向加速發(fā)展，必將成為信息化戰(zhàn)場當之無愧的“能量源”。

　　燃料電池除可作為海面艦艇的輔助動力源外，還能為無人潛航器和潛艇提供驅動動力。美國海軍已經完成了用作船用電網和推進系統(tǒng)的燃料電池系統(tǒng)研發(fā)，目前正逐步嘗試將燃料電池用于驅逐艦。

　　燃料電池也將助力飛行器展翅高飛。現有的無人機電池主要為鋰離子電池，供電缺口較大，尤其需要研制供電時間更長、更安全可靠的供電系統(tǒng)。

 　3.戰(zhàn)場應用駛入“快車道”

　　隨著戰(zhàn)場軍用電源系統(tǒng)要求的不斷提升，燃料電池不僅為各類武器裝備提供了強勁的供電能力、低熱輻射和電磁輻射的使用環(huán)境，還具有清潔、經濟以及安全等優(yōu)點，正逐步打開軍事領域應用的大門。現有的單兵可穿戴系統(tǒng)，士兵們背負的作戰(zhàn)裝備往往令人不堪重負。

　　燃料電池系統(tǒng)的出現，對武器裝備性能的提升也大有裨益。夜間作戰(zhàn)時，對武器裝備的隱蔽性要求極高，普通車輛發(fā)動機產生的熱能會直接暴露于紅外夜視儀中。對此，美國陸軍與通用汽車公司聯(lián)合研制出使用氫燃料電池驅動的輕型作戰(zhàn)卡車，噪聲水平明顯降低，熱能排放也非常少，極大地提高了戰(zhàn)場生存能力。由于燃料電池反應后副產物是水，該型作戰(zhàn)卡車還能為士兵進行戰(zhàn)場供水。

　　目前，阻礙燃料電池實用化的主要問題，在于燃料電池的環(huán)境適用性、使用壽命和經濟成本。近年來，盡管燃料電池的使用壽命有所提升，但絕大多數僅維持在2200小時左右，與實用化5000小時的目標壽命還有不小差距。同時，燃料電池的生產和使用成本比較高，人們試圖通過使用廉價替代材料、改進制備工藝、加速批量化生產等方式，使燃料電池的軍事應用走上“快車道”。

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