【科普中國軍事科技】燃料電池會成為新一代坦克的動力核心嗎？_快訊

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從坦克誕生之日起，其給人的感覺就是一只噴吐著黑煙、隆隆作響的“陸地怪獸”，而隨著技術的發展，電動坦克也逐漸成為了一些坦克設計師追求的目標。獨具優勢的電動坦克其實在二戰期間，英國、美國和德國都研制過帶有電傳動裝置的坦克。如納粹德國研制的“鼠”式超重型坦克就采用了電傳動裝置。不過，此類坦克的動力來源還是傳統的內燃機，由內燃機曲軸帶動發動機軸旋轉發出電能，再驅動電動機，實際上是 “內燃機+發電機”的形式，還不是真正意義上的純電動。

“鼠”式超重型坦克（圖片來源：百家號）二戰過后至今，由于稀土材料（鑭、釤、釓等）、永磁電機技術以及電機整流技術的發展，電機的尺寸和體積已經可以成倍地縮小，再加上以燃料電池為代表的電源技術的飛躍進步，電動汽車的研究已取得了顯著成果，而這也為大功率電機裝上坦克創造了必要的條件。燃料電池是一種主要透過氧或其他氧化劑進行氧化還原反應，把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。最常見的燃料為氫，其他燃料來源來自于任何的能分解出氫氣的碳氫化合物，例如天然氣、醇、甲烷等。而采用燃料電池來驅動作戰車輛將具備獨特的優勢：首先燃料電池以化學反應產生電流，整個過程幾乎沒有機械部件運動，非常安靜，不向外排高溫煙塵和氣體，可以提高坦克、裝甲車輛的隱蔽性，降低敵方發現概率，還能改善車輛內部的工作環境。其次燃料電池發電的效率高，基本超過了50%，會有更充足的電力供應，能夠更好的滿足各種裝備的電氣化需求。同時氫的來源相當廣泛，除了水之外，現有的燃料如汽油、柴油、烷類氣體和天然氣都可以提取氫氣，能大大減少對石油的依賴。另外相比傳統的動力系統，燃料電池動力系統質量更低，有助于降低坦克的重量，而且電動機可以提供更高的扭矩和更好的加速性。戰車驅動方式的新可能現在一些國家已經啟動了自己的電動坦克研發計劃。如在2016年，美陸軍坦克—機動車輛研發與工程中心和通用汽車公司共同研制出了ZH2氫燃料電池樣車，并于2017年進行了相關測試。根據通用汽車公司方面介紹這輛名為雪佛蘭“科羅拉多”ZH2的氫燃料電池動力卡車是在加長型皮卡車的基礎上改造的。該車型高逾6.5英尺，寬逾7英尺。除了內外加固之外，還采用直徑37英寸的輪胎和經過特殊改造的懸掛系統，適合在各種地形上行駛，越野性能極佳。由于使用氫燃料電池，該車型運行更安靜，熱信號低，難以被敵人的熱傳感器感知,氫燃料電池在工作過程中還可產生水。另外，由于車輛配有電力輸出設備，車上燃料電池還可以為遠離車輛的軍事活動提供必備的電力。

雪佛蘭“科羅拉多”ZH2（圖片來源：搜狐網）在2019年美國媒體報道稱，來自美國陸軍作戰能力發展司令部地面車輛系統中心（GVSC）和美國陸軍研究實驗室的科學家們繼續在研發新型氫燃料電池作戰車輛，包括坦克和步兵戰車。而同年英國國防部于也宣布，將投入320萬英鎊研發電動作戰車輛，并稱：“目前裝備的戰斗車輛很可能是最后一代使用化石燃料的戰車”。不過，以現有的技術條件來看，全電動模式還有明顯短板。如蓄電池儲能效果不好，導致續航能力不足，同時如何高效的充電/換電也是一大難題。民用新能源汽車已經投入市場多年，以上問題依舊沒有得到很好地解決，而作戰車輛面臨的情況更加復雜，在下一代高效蓄電池或者燃料電池出現前，全電動戰車的可靠性很成問題。相比之下，混合動力模式更為成熟可靠，實現難度更低，不過當前所做的相關技術研究，必將為未來電驅動坦克的真正問世鋪平道路。

作者簡介：蘭順正，專長為太空戰略、軍事戰略、以及國際關系的研究和理論寫作。在部隊服役期間，編輯出版了自己的第一本軍事理論著作《一個陸軍上士的國防隨想——有兵出塞》。在國際關系學院攻讀碩士學位期間，主攻太空戰略方向，現在時常在網絡媒體及軍事雜志發表相關文章，另外自己的第二本專著《鎮星定海——構建中國未來的太空軍事戰略》也已出版發行。

出品：科普中國軍事科技

監制：光明網科普事業部

作者：蘭順正（軍事科普作者）

科學審核：鵬鯤（資深軍事內容編審）

策劃：張夢凡

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