试论燃料电池在军事上的应用

摘　要：随着军事领域的不断发展，近年来，燃料电池在军事上的应用越来越广泛。如何科学、有效的掌握高性能军用燃料电池的特点以及在军事环境下的应用方法，逐渐成为科研人员关注的一个话题。目前，军用燃料电池在军事中应用过程中，体现出了诸多方面的优点。比如其系统反应快、可靠性强以及使用方便等优点。但是，军用燃料电池目前还存在一些不足，在使用寿命、使用成本以及实际环境适应性等方面还存在一定的欠缺。为了更好的推动燃料电池在军事领域中的应用，本文将对军用燃料电池的优势和不足进行一定的分析，并探讨未来军用燃料电池的完善方法和未来的发展方向。

关键词：燃料电池；军事；应用；探讨

1.燃料电池在军事上应用的重要意义
　　近年来，我国军事领域取得了迅速的发展。在现代高科技的军事环境下，许多先进的军用装备逐渐投入使用。其中包括：通信器材、特种车辆以及先进武器等。为了提升自身的军事作战能力，侦察与反侦察技术的发展速度也越来越快。军事技术的不断发展和设备的更新给各种电源装备提出了更高的要求。比如，在军事环境下应用的一些小型电源系统要具备较好的隐身能力，能够有效的避免敌方监视与侦察系统的发现。这就要求军用电池在设计的过程中，尽量减小电源装备的特征信号。同时，由于军事环境下的复杂性，要求军用电源系统要具有较好的机动性,军用电源设备必须具备体积小、重量轻以及便于携带等优点。此外，军用电力系统要求在使用过程中，具备安全可靠、工作寿命长以及操作和维护工作量小等特点。总之，随着军用电力系统的要求不断提高，军用燃料电池因具有高效、清洁、经济和安全等突出的优点，已作为一种新型的电源装置，逐渐在在军事领域中广泛的应用。

2.燃料电池在军事上应用中的优势
　　近年来，燃料电池技术不断发展。燃料电池技术的诸多项性能指标，已经完全达到了军用电池的各类标准水平。燃料电池在军事上应用过程中，具有如下诸多的优势：
2.1燃料电池使用时系统反应快
　　在军事上应用中，燃料电池响应负载的变化迅速，系统反应快。在具体使用过程中，燃料电池的响应速度非常快。从10 %到90%额定功率的启动，其响应时间通常不会超过 1 s。这样的优势能够及时满足空间作战负载高速启动需要，在军事领域的应用过程中能显示出诸多方面的优势。
2.2燃料电池使用时运行可靠性强
　　军用燃料电池在军事应用中运行的可靠性强。该种电池能够承受大于额定功率或低于额定功率的运行，并且效率变化不大。由于在具体的军事应用过程中，不存在发电机组的转动部件，故运行可靠性强，不会出现机械磨损和机械故障。这样，可以有效的避免蓄电池的内漏电、过充电以及过放电等问题，在军事领域中使用中的可靠行以及运行能力大大提高。
2.3燃料电池使用时维护方便
　　军用燃料电池维护方便。由于军用燃料电池的发电装置是按所需规模由单个电池堆叠而成的模块结构，因此在维修的过程中是十分便捷的。燃料电池使用时维护方便的特点，使燃料电池在军事应用过程中的维护成本大大降低，进而满足了军事过程中的各类需求。
2.4燃料电池使用时效率高、容量大、寿命长
　　军用燃料电池还具有效率高、容量大、寿命长的优点。燃料电池输出能量仅取决于所携氢气和氧气量 。因此，只要有足够的燃料供应 ,就能够保证其长时间不间断地工作。普通的蓄电池质量和体积普遍较大、容量相对较小、持续工作时间较短。碱性锌锰电池容量大、重负荷性能好 ,但成本高 。一次性电池中锌锰电池但容量小、性能不强。相比之下，燃料电池在所需工作时间更长 ,能量需求量较大的情况下 ,比其它电池更有优势，更适合与军事领域的应用。
3.军用燃料电池存在的不足及完善
　　近年来，军用燃料电池虽可靠性、耐久性等方面取得了长足的进步 ,但要达到真正的实用化，还存在诸多不足。下面将对军用燃料电池目前存在的一些不足方面进行一定的分析，并简要叙述改进和完善方向，为以后在此方面的探索提供一定的参考。

　3.1军用燃料电池环境适用性有待提高
　   目前，军用燃料电池虽然在军事领域中应用越来越广泛，但是军用燃料电池在一些较为复杂的军事环境下，实用效果不强，适用性有待提高。因此，相关部门应在军用燃料电池的开发与设计中，加大在军用电池在战场的适用能力的提高方面的力度。在具体的实施过程中，可以适当的引进新型电池材料或采用一些新型技术，来提高其环境适用性，进而拓展军用燃料电池的应用广度。
　
　3.2军用燃料电池的使用寿命有待提高
　　目前，军用燃料电池的使用寿命有待提高。近年来，相关部门逐渐加大在燃料电池寿命方面的研究力度，但大多燃料军用电池的最高使用寿命还维持在2200 h左右。而相应要达到实用化，其目标寿命应大于 5000 h。因此，相关部门还要对军用燃料电池的使用寿命进一步提高。在实际的研究过程中，相关部分要搜集各类有关电池寿命方面的资料，找到提高电池寿命的创新方法，在提高其使用寿命的方向上加大投入力度。
　　
　3.3军用燃料电池的使用成本较高
　
　　军用燃料电池的使用成本目前相对较高。由于军事领域各个设备的复杂性以及环境的多样化，军用燃料电池使用成本较高。为了降低其成本，相关生产部门要改进关键部件的制备工艺，并进行批量生产，进一步降低成本。同时，相关部门还要研究满足寿命与性能要求的廉价替代材料，降低总的生产成本。总之，加大军用燃料电池的使用成本方面进行细致的研究，逐渐成为完善燃料电池的一个重要方向。

4.军用燃料电池技术的发展前景
　　军用燃料电池技术为各种军事武器系统提供了较长的运行时间，提供了低热辐射和电磁辐射的使用环境，具有广阔的应用前景。未来军用燃料电池技术的发展方向将朝向提高装备的生存力和作战能力。未来军用燃料电池技术将朝向便携式发展。通过研制轻型的燃料电池，使单兵的技术保障装备进一步轻型化，减轻单兵负荷，进而提高其机动性和生存力 。此外，未来军用燃料电池技术发展方向将朝向移动式燃料电池供电系统发展，以便适用于星载、舰载和车载的使用。
     总之，随着军事领域的不断发展，军用燃料电池以其诸多优势，将会更广泛的投入使用。为了更好的提高军用燃料电池的实用性，在以后的研究过程中还要不断总结经验，进一步去探索。
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