信息化條件下的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)，士兵除攜帶武器彈藥外，還將配備頭盔顯示器、激光測(cè)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)。美國(guó)陸軍曾預(yù)測(cè)，未來(lái)單兵裝備的平均耗電功率將達(dá)到100瓦，傳統(tǒng)的干電池、蓄電池等早已“不堪重負(fù)”。

日前，在美國(guó)能源部耗資3400萬(wàn)美元資助的科技創(chuàng)新項(xiàng)目中，就包括4個(gè)與燃料電池高度相關(guān)的項(xiàng)目。連寶馬等汽車公司都在躍躍欲試，將在2020年后正式發(fā)行搭載燃料電池的汽車。

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，還更加清潔高效。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(lái)戰(zhàn)場(chǎng)發(fā)揮重要作用。

隨身攜帶的“發(fā)電廠”

打贏未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，需要高效可靠的“能量源”。近年來(lái)，信息化戰(zhàn)場(chǎng)上競(jìng)相涌現(xiàn)的先進(jìn)武器裝備，對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電力供應(yīng)提出了新的更高要求。以美國(guó)為首的西方國(guó)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(dòng)軍用卡車，更甚至是驅(qū)動(dòng)無(wú)人航潛器和無(wú)人機(jī)，處處可見燃料電池的身影。

說(shuō)起燃料電池中的“燃料”，當(dāng)然不同于生活中常見的煤、油、天然氣等傳統(tǒng)燃料。我們都知道，讓強(qiáng)大的電流從水中經(jīng)過(guò)，水便會(huì)分解為氫和氧。燃料電池的原理正好與此過(guò)程相反，是通過(guò)特殊裝置使氫和氧作為“燃料”發(fā)生反應(yīng)，最終產(chǎn)生電能。因此，與干電池、蓄電池等儲(chǔ)能裝置在需要時(shí)才把儲(chǔ)存的電能釋放出來(lái)不同，燃料電池更像是一座把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的“發(fā)電廠”。這也難怪燃料電池被認(rèn)為是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。

對(duì)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(lái)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(shì)”。燃料電池在使用時(shí)能量轉(zhuǎn)換效率高、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(duì)簡(jiǎn)單，工作時(shí)噪聲很低，散熱量和紅外輻射較少。

近年來(lái)，包括美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室等，都高度重視并全程參與了燃料電池的研發(fā)過(guò)程。從制訂研制計(jì)劃、明確技術(shù)指標(biāo)，到研制后續(xù)環(huán)節(jié)安排部隊(duì)進(jìn)行試驗(yàn)，再到相關(guān)產(chǎn)品投入戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，燃料電池的研制都離不開美國(guó)軍方的傾力支持。美國(guó)很多燃料電池產(chǎn)品的研發(fā)經(jīng)歷十幾年時(shí)間，也與美國(guó)軍方堅(jiān)持將最新技術(shù)加以應(yīng)用的決心不無(wú)關(guān)聯(lián)。