据美国《防务博客》杂志8月27日报道,美国陆军作战能力发展司令部下属的地面车辆系统中心(这名字真绕,以下简称GVSC)和美国陆军研究实验室的专家们,联合推出了一项面向未来的新科技:使用氢燃料电池技术的坦克、装甲战车。没错,在当前民用纯电汽车快速推广的当下,
电动坦克也要出现了。
据GVSC的专家透露,他们从2017年开始着手研究坦克装甲车辆换装氢燃料电池技术的可行性,最终目标就是给M1“艾布拉姆斯”这样重型的主战坦克,淘汰高能耗、高排放的燃气轮机,换成节能减排的氢燃料电池动力。
氢燃料电池其实是一种发电装置,不像普通电池那样是储能装置。本质上是电解水的逆过程,氢和氧通过电解质作用,生成水并释放电能。氢燃料电池不需要燃烧,直接电化学反应,发电效率可达60%以上,直接驱动电动机;而且十分安静,没有热废气污染。
早在60年代,氢燃料电池技术就曾运用于“阿波罗”登月计划。近年来,氢燃料电池开始向民用车辆领域大量推广。现在国内外各个大厂都在研发新一代氢燃料电池汽车,是新能源领域的热门研究方向之一。下图为国内某厂商研制的氢燃料电池技术成果展示,注意后面有个体积不小的加压储氢罐。
氢燃料电池动力系统重量低、扭矩高,可以减小坦克重量、提高机动性,也能够满足日益增长的电气化设备能源需求。另外众所周知,氢是宇宙中最丰富的元素,可以由任何水基液体产生,比如海水、生活废水、咖啡可乐,甚至是大兵们的尿液。只要解决了制取和存储问题,未来打仗至少在能源方面就减少了对油田的依赖。
不过坦克装甲车换氢燃料电池动力的最大好处,并不是节能减排;也不是减少对石油的依赖,让坦克兵撒泡尿来增加行程。取消了柴油机或燃气轮机,坦克再也不用发出震耳欲聋的噪音,也不会排放出大量高温废气,红外热信号特征可以降低90%以上,被红外探测系统发现的概率大大降低,直接提高战场生存性。
但是氢燃料电池有2个明显缺点:一是氢气的制备很麻烦,需要大量外部能源,并研究高效催化剂。二是氢气储存、运输和加注都很危险。通常把氢气储存在高压气罐中,使用成本很高。当前最先进的氢燃料电池,价格也相当于普通汽油机的100倍,限制了进一步推广使用。
还有个潜在问题。上个世纪初期,也就是上一次氢气在军事上的应用,完全是个灾难。想象一下,如果在坦克装甲车里塞个大氢气罐,一旦中弹造成氢气泄露、爆燃,车组成员恐怕完全没有逃生机会,连收尸火化都可以免了。
但是考虑到氢燃料电池动力的极大好处,一旦突破技术难关,未来潜力不可估量。各个大国可谓不遗余力,力争在这项未来科技中抢占先机。目前除了氢动力公交、小汽车,还出现了氢燃料动力试验飞机。过个几年,看到氢燃料电池驱动几十吨重的坦克装甲车,并非天方夜谭。【文/妹子杨】