用水驱动?美国研发氢能源战车,任何液体都可作为氢气来源

军迷圈官微
文|谷火平
撰文:闻刀

设想中的未来坦克
据环球网报道,美国"防务博客"网站本月28号的消息,美国陆军目前正在研发新型氢能源战车,这个项目由美军的陆军作战能力发展司令部"地面车辆系统"(GVSC)和美国陆军研究实验室的科学家们着手进行。该计划包括氢能源坦克和步兵战车,以及相关的氢气电池发电技术和相关辅助设备,他们计划开发一种统一的氢能源平台,用于制造未来的坦克和步兵战车。

使用氢气燃料电池驱动的坦克模型
"防务博客"撰文称,这种氢气电池噪音小、效率高、污染低,能够减少对环境的污染,降低对于石油能源的依赖。据该报道指出,氢是宇宙中含量最丰富的元素并且具有强大的开发潜力,用于驱动电池的氢气来源非常广泛,任何的液体例如水、咖啡、运动饮料、甚至尿液都可以作为其来源。而在现有的化石燃料中,汽油、天然气和丙烷等都可以从中提取氢气。

其实氢气燃料电池已经不是一个新鲜的概念了,在民用领域以日本为首的很多汽车公司已经开发出了商用的新型氢能源汽车,我国也有很多公司致力于氢气燃料电池的研究。在军事领域德国的212和214型常规潜艇,设计的不依赖空气推进系统(AIP)就搭载了氢燃料电池作为潜艇的动力之一。法国和俄罗斯也有研发氢燃料电池系统的计划。在化石能源逐渐枯竭的未来,各国都在寻找新能源作为未来军事载具的突破口。

葡萄牙海军购买的214型潜艇
那么相较于传统的燃油、燃气发动机,将氢能源搬到战车上会有哪些好处呢?
首先能极大地提高战车的隐蔽性能。氢气燃料电池以化学反应产生电流为战车供电,整个过程不存在机械部件的运动,几乎静音,并且氢燃料电池在驱动过程中只排放水,不会产生烟尘和高温。这对于有高度隐蔽需要的侦察车辆来说非常重要。

并且氢气燃料电池的发电效率非常之高,目前最优秀的柴油机的燃料转化效率只有30%,使用燃料电池能够将效率提高到50%以上,同时燃料电池不需要配备传统的动力系统,在提供相同的动力的情况下,将能够大大降低动力系统在坦克中的重量和体积占比,为未来战车提高火力和防护性能提供空间。
但是作为未来战车的动力,氢气燃料电池还有很多问题需要解决。其中最重要的就是安全问题,氢气是一种易燃易爆的物质,相较于汽油在空气中占比1-7.8%的燃烧范围,氢气空气中占比4%-75%就会产生燃烧。而坦克、装甲车在战场受到各种打击是家常便饭,如果炮弹击中车体内的氢气燃料电池,造成氢气泄漏加上弹体的高温几乎必然会引起氢气爆炸,导致战车殉爆。

如何储存和运输氢气也是一个大问题,氢气的密度很低,要能够高效使用必须在高压低温将氢气冷却到零下250摄氏度以下液氢的形态进行保存,而这样做会极大提高保存的成本。目前建设一个日加氢能力为200公斤的加氢站就需要花费1000-1500万元。并且氢气黏度很低,加上高压的储存环境,导致氢气泄露挥发的速度非常之快,一旦泄露很容易产生爆炸。

不久前挪威的一处加氢站发生的爆炸事故
总的来说,目前氢气燃料电池的配套使用成本还是过高,想要用点水就能驱动坦克运作目前不可能实现,将氢能运用到战车上虽然前途无量,但还有很长一段路要走。
本文由军迷圈转码显示查看原文