燃料電池：信息化戰(zhàn)場上的“新能源”應(yīng)用

　來源：解放軍報(bào)                                                    

     信息化條件下的高技術(shù)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(jì)算機(jī)等，這些設(shè)備每時(shí)每刻都需要充足的電量供應(yīng)。燃料電池是一種直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不僅不需要反復(fù)充電，還更加清潔效率高。事實(shí)上，燃料電池正在成為軍用電源領(lǐng)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(xiàn)的先進(jìn)武器裝備，對戰(zhàn)場電力供應(yīng)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(shù)發(fā)展，從為單兵裝備供電，到電推動軍用卡車，更甚至是驅(qū)動無人航潛器和無人機(jī)，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(zhì)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(lǐng)域的“紅人”。燃料電池投入軍事應(yīng)用，還有許多“先天性優(yōu)勢”。燃料電池在使用時(shí)能量轉(zhuǎn)換高、系統(tǒng)反應(yīng)快、運(yùn)行可靠性強(qiáng)、維護(hù)方便。與其他電池相比，燃料電池的發(fā)電效率可以達(dá)到85%-90%。由于燃料電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對簡單，工作時(shí)噪聲很低，散熱量和紅外輻射較少。

　　2.“上天下?！睙o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(dāng)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(qū)動動力。美國海軍已經(jīng)完成了用作船用電網(wǎng)和推進(jìn)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(qū)逐艦。

　　燃料電池也將助力飛行器展翅高飛?，F(xiàn)有的無人機(jī)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(shí)間更長、更安全可靠的供電系統(tǒng)。

 　3.戰(zhàn)場應(yīng)用駛?cè)搿翱燔嚨馈?/span>

　　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(qiáng)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(jīng)濟(jì)以及安全等優(yōu)點(diǎn)，正逐步打開軍事領(lǐng)域應(yīng)用的大門。現(xiàn)有的單兵可穿戴系統(tǒng)，士兵們背負(fù)的作戰(zhàn)裝備往往令人不堪重負(fù)。

　　燃料電池系統(tǒng)的出現(xiàn)，對武器裝備性能的提升也大有裨益。夜間作戰(zhàn)時(shí)，對武器裝備的隱蔽性要求極高，普通車輛發(fā)動機(jī)產(chǎn)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(qū)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(yīng)后副產(chǎn)物是水，該型作戰(zhàn)卡車還能為士兵進(jìn)行戰(zhàn)場供水。

　　目前，阻礙燃料電池實(shí)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(jīng)濟(jì)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(shù)僅維持在2200小時(shí)左右，與實(shí)用化5000小時(shí)的目標(biāo)壽命還有不小差距。同時(shí)，燃料電池的生產(chǎn)和使用成本比較高，人們試圖通過使用廉價(jià)替代材料、改進(jìn)制備工藝、加速批量化生產(chǎn)等方式，使燃料電池的軍事應(yīng)用走上“快車道”。

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