王遂，黃凱，蘇子舟，王毅，李菊香

(西北機電工程研究所，陜西 咸陽 712099)

電磁發(fā)射技術(shù)利用電流與磁場之間的相互作用產(chǎn)生電磁力來推進(jìn)物體,能夠突破傳統(tǒng)發(fā)射方式的速度和能量極限,具有發(fā)射初速高、發(fā)射質(zhì)量范圍大、連續(xù)可控性好、聲光特征低等優(yōu)勢,已經(jīng)在電磁軌道炮、電磁線圈炮、艦載機電磁彈射等軍事領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力[1-3]。

電源系統(tǒng)是電磁發(fā)射的能量來源,其性能很大程度上決定了電磁發(fā)射技術(shù)的工程化應(yīng)用前景[4-5]。目前,用于電磁發(fā)射的電源系統(tǒng)一般由初級能源和脈沖電源兩部分組成。其中,初級能源主要用于存儲多次電磁發(fā)射所需要的能量,并在電磁發(fā)射之前為脈沖電源充電;脈沖電源主要用于存儲單次電磁發(fā)射所需的能量,并在幾毫秒的瞬間釋放電能,為發(fā)射裝置輸出符合需求的大功率脈沖電流[3]。

現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的初級能源形式主要為柴油發(fā)電機和鋰離子蓄電池。然而,柴油發(fā)電機的功率密度較低,難以滿足電磁發(fā)射系統(tǒng)的高頻發(fā)射需求,且存在運行噪聲大、環(huán)境污染高、熱輻射高等缺點。鋰電池雖然可以實現(xiàn)很高的功率密度,但其儲能密度較低[6],且需要較長的能量補給時間,嚴(yán)重影響電磁發(fā)射系統(tǒng)的持續(xù)工作能力。顯然,當(dāng)前初級能源形式的綜合性能與電磁發(fā)射武器裝備的實戰(zhàn)化應(yīng)用需求還有較大差距。因此,研究探索具備高儲能密度和高功率密度,同時更加清潔高效、環(huán)境適應(yīng)能力更強的初級能源形式,已經(jīng)成為電磁發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。

氫燃料電池是一種通過電化學(xué)反應(yīng)的方式直接將氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能源轉(zhuǎn)換裝置,具有儲能密度高、功率密度高、能量轉(zhuǎn)化效率高、零污染、噪聲小等諸多優(yōu)勢,被認(rèn)為是一種潛力巨大的能源利用方式[7]。

筆者將氫燃料電池引入電磁發(fā)射系統(tǒng)。首先分別總結(jié)了常見初級能源形式和氫燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀,接著對比分析了氫燃料電池作為電磁發(fā)射用初級能源的技術(shù)優(yōu)勢,之后探討了氫燃料電池初級能源的工作模式和其對電磁發(fā)射武器系統(tǒng)帶來的變革,最后展望了氫燃料電池初級能源的發(fā)展前景。

1 電磁發(fā)射用初級能源現(xiàn)狀

1.1 電磁發(fā)射對初級能源的技術(shù)要求

電磁發(fā)射系統(tǒng)主要由電源系統(tǒng)、發(fā)射裝置、發(fā)射組件以及監(jiān)測控制系統(tǒng)組成[3],如圖1所示。電磁發(fā)射武器系統(tǒng)對初級能源的各項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)提出了嚴(yán)苛的要求。首先,初級能源需要在一定的體積和質(zhì)量限制下,存儲多次電磁發(fā)射所需的能量,因此初級能源必須具備非常高的儲能密度[4]。其次,高射頻的電磁發(fā)射武器要求脈沖電源實現(xiàn)較高的充放電頻率[5],而初級能源的輸出功率決定了脈沖電源的充電速度,因此初級能源必須具備較高的功率密度。以美國海軍20 MJ炮口動能的電磁軌道炮樣機為例,該樣機目前已經(jīng)實現(xiàn)了10 發(fā)/min的射速[3]。發(fā)射裝置考慮33%的效率和20次發(fā)射,則初級能源需要有效輸出1 200 MJ的能量,且平均輸出功率至少達(dá)到10 MW。

此外,為提高電磁發(fā)射武器的持續(xù)作戰(zhàn)能力,保障系統(tǒng)安全,初級能源還需要具備很高的安全可靠性、較快的能量補給能力和較長的循環(huán)工作壽命。最后,初級能源還必須實現(xiàn)寬溫域工作,從而適應(yīng)不同的戰(zhàn)場環(huán)境溫度。

1.2 常見初級能源現(xiàn)狀

目前,應(yīng)用最為廣泛的初級能源形式主要包括柴油發(fā)電機和鋰離子蓄電池。

1.2.1 柴油發(fā)電機

柴油的熱值一般為42.6 MJ/kg,柴油發(fā)電機的儲能密度很高。以額定功率300 kW的YC6MJ480L-D20型柴油發(fā)電機為例[8],配備容量800 L的油箱,該柴油發(fā)電機的能量密度達(dá)到約10 MJ/kg。然而,應(yīng)用于電磁發(fā)射系統(tǒng)的柴油發(fā)電機的功率密度較低,通常低于0.3 kW/L。雖然多臺大功率柴油發(fā)電機同時運行可以為電磁發(fā)射系統(tǒng)提供幾兆瓦的輸出功率,但是多臺高功率柴油發(fā)電機的體積規(guī)模非常巨大,嚴(yán)重限制電磁發(fā)射武器的靈活機動性。此外,柴油發(fā)電機在運行過程中還會產(chǎn)生巨大的噪聲和油煙,隱蔽性差,且會帶來比較嚴(yán)重的環(huán)境污染。

1.2.2 鋰離子蓄電池

鋰離子電池組的功率密度遠(yuǎn)高于柴油發(fā)電機,能夠達(dá)到2 kW/L左右,因此,鋰電池初級能源能夠以較小的體積實現(xiàn)幾兆瓦甚至幾十兆瓦的輸出功率,比較適合電磁發(fā)射武器系統(tǒng)的高射頻需求。然而,鋰電池初級能源依然存在一些不容忽視的缺點。首先,目前鋰電池組的儲能密度只能達(dá)到0.27～0.72 MJ/kg[9],且為了實現(xiàn)高功率放電,其化學(xué)儲能不能完全釋放,一般需要考慮50%的釋能深度[3]。因此鋰電池初級能源的持續(xù)工作能力較差,一般在完成約20次能量輸出之后,就必須充電。其次,鋰電池的充電倍率非常低[10],其能量補給時間往往需要幾十分鐘。再次,鋰電池的環(huán)境溫度適應(yīng)能力較差,環(huán)境溫度過高或過低時,其放電倍率和使用壽命都會大幅降低。最后,鋰電池初級能源還存在一定的火災(zāi)風(fēng)險,其安全可靠性還需要得到進(jìn)一步的提升。

2 氫燃料電池初級能源

2.1 氫燃料電池簡介

氫氣的熱值約為140 MJ/kg,高達(dá)煤炭、柴油等傳統(tǒng)燃料的2～4倍。氫燃料電池是一種直接將氫氣(燃料)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,其工作過程不涉及燃燒,不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60%以上。氫燃料電池的化學(xué)反應(yīng)生成物僅為水,不產(chǎn)生空氣污染物和溫室氣體,是一種高效清潔的能源利用形式[11]。

氫燃料電池工作過程中,電子由陽極通過外電路流向陰極時,會產(chǎn)生直流電。一節(jié)單體燃料電池的發(fā)電電壓理論上限為1.23 V,接有負(fù)載時的輸出電壓通常在0.5～1.0 V之間。為了滿足一定的功率需求,通常由數(shù)百個單電池串并聯(lián)組成氫燃料電池堆,同時配置相應(yīng)的輔助系統(tǒng),包括氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)以及電子控制系統(tǒng)等[12],共同實現(xiàn)氫燃料電池的正常工作。

2.2 氫燃料電池的研究現(xiàn)狀

1839年,WilliamGrove提出了燃料電池的原型[13]。進(jìn)入20世紀(jì)70年代,隨著能源危機、環(huán)境污染的加劇,氫燃料電池作為一種清潔高效的能源轉(zhuǎn)化裝置進(jìn)入了突飛猛進(jìn)的發(fā)展階段[14]。目前,氫能燃料電池已經(jīng)取得了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破,尤其在轎車、客車、船舶等運輸領(lǐng)域已經(jīng)基本完成了性能研發(fā),成熟度已非常接近產(chǎn)業(yè)化階段。

2.2.1 電堆技術(shù)

電堆是燃料電池動力系統(tǒng)的核心部分,其性能直接決定著整個燃料電池系統(tǒng)的性能上限。評價氫燃料電池電堆性能的指標(biāo)主要包括壽命、啟動溫度以及功率密度。2014年,日本豐田汽車公司推出了Mirai氫燃料電池汽車,該汽車搭載電堆的功率密度達(dá)到3.1 kW/L[15],啟動溫度-30 ℃,壽命5 000 h以上。近年來,國內(nèi)電堆企業(yè)迅速崛起,多項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)都取得了長足的進(jìn)步。以新源動力公司為例,該公司生產(chǎn)的HYSTK-70型氫燃料電池電堆的功率密度達(dá)到3.4 kW/L[16],實現(xiàn)了-30 ℃冷啟動[17],壽命達(dá)到5 000 h。

2.2.2 儲氫技術(shù)

氫是最輕的元素,常溫常壓情況下的密度只有水的萬分之一,因此高密度儲氫的難度非常高。氫氣也是最小的分子,容易穿透很多金屬容器造成材料的氫脆和氫氣泄露。目前,氫氣的儲存方式主要有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫和有機液體儲氫[12]。其中,后三種儲氫方式的成本都非常高,且固態(tài)儲氫和有機液體儲氫目前還存在一些關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。與之對比,高壓氣態(tài)儲氫的技術(shù)最為成熟,成本較低,是目前應(yīng)用最廣泛的儲氫技術(shù)。

經(jīng)過多年的發(fā)展,目前產(chǎn)業(yè)化的高壓氣態(tài)儲氫容器已經(jīng)發(fā)展到了IV型鋁合金內(nèi)膽纖維纏繞瓶。該型儲氫瓶可以實現(xiàn)70 MPa高壓儲氫,儲氫密度達(dá)到39 g/L,且?guī)缀鯚o氫脆問題,結(jié)構(gòu)可以在烈火環(huán)境和受到猛烈撞擊下不爆炸[18]。近年來,日本使用的車載儲氫瓶單次充氣壓力的安全上限值已經(jīng)從70 MPa提高到88 MPa,實現(xiàn)了技術(shù)的進(jìn)一步升級[12]。

2.2.3 系統(tǒng)集成技術(shù)

氫燃料電池系統(tǒng)包括電堆、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)以及電子控制系統(tǒng)等多個組成部件。燃料電池動力系統(tǒng)集成設(shè)計的過程中,涉及到各部件的選型及參數(shù)匹配。各部件性能各異,參數(shù)眾多,相互耦合,共同影響著燃料電池的工作性能、能量轉(zhuǎn)換效率、體積質(zhì)量規(guī)模以及制造成本。目前,國外先進(jìn)氫燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了比較高的系統(tǒng)集成水平,如豐田Mirai氫燃料電池的功率密度達(dá)到約1 kW/L[13,19],儲存5 kg的氫氣[20],能量密度約為4 MJ/kg。

2.2.4 輸出功率

以日本豐田Mirai、本田Clarity和韓國現(xiàn)代Nexo的產(chǎn)品為代表,車用燃料電池的輸出功率級別一般在100 kW左右。由于船舶的載重量較高,應(yīng)用于船舶的氫燃料電池輸出功率一般高于200 kW。2009年,“Fellow Ship”燃料電池船用系統(tǒng)示范項目推出了“Viking Lady”號海洋工程供應(yīng)船,該船舶裝備了功率為320 kW的燃料電池系統(tǒng)[21]。2020年9月,加拿大Ballard公司基于質(zhì)子交換膜技術(shù)推出了功率為200 kW的船用氫燃料電池模塊FCwave。該燃料電池模塊將電堆和輔助系統(tǒng)集成封裝在箱體內(nèi),多個模塊可以串聯(lián)擴展至幾兆瓦的功率水平[22-23]。

2.2.5 電池壽命

目前,國內(nèi)外先進(jìn)氫燃料電池的壽命已經(jīng)滿足商用要求。應(yīng)用于轎車的燃料電池壽命超過5 000 h,應(yīng)用于客車的燃料電池壽命已經(jīng)達(dá)到了15 000 h以上[24]。

2.2.6 溫度環(huán)境適應(yīng)性

質(zhì)子交換膜氫燃料電池的高溫適應(yīng)性非常好,能夠在60～80 ℃正常工作,且啟動時間只需要幾秒鐘[25-26]。在低溫性能方面,目前國內(nèi)外處于先進(jìn)水平的氫燃料電池的電堆均實現(xiàn)了-30 ℃冷啟動,且低溫啟動時間僅需1 min左右[17]。

2.2.7 安全性

氫氣是密度最小的氣體,極易揮發(fā)擴散,因此只要不是密閉空間,就不會發(fā)生氫氣的積聚[27]。2001年,美國邁阿密大學(xué)Swain博士對氫燃料電池汽車和汽油車進(jìn)行了燃料泄漏模擬研究,通過對比實驗,表明氫燃料電池在燃料泄露起火后的安全性高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機[28]。近年來,隨著高壓儲氫材料的革新和監(jiān)測控制技術(shù)的發(fā)展,氫燃料電池可能發(fā)生的氫脆問題和氫氣泄露得到了有效的控制[12],氫燃料電池的安全性進(jìn)一步提升。

3 氫燃料電池在電磁發(fā)射領(lǐng)域的應(yīng)用前景

隨著氫燃料電池技術(shù)的蓬勃發(fā)展,其多項關(guān)鍵性能已經(jīng)非常接近電磁發(fā)射系統(tǒng)對初級能源的技術(shù)要求。

3.1 氫燃料電池初級能源的技術(shù)優(yōu)勢

如1.1節(jié)所述,電磁發(fā)射武器系統(tǒng)對初級能源的技術(shù)要求主要涉及儲能密度、功率密度、能量補給速度、環(huán)境溫度適應(yīng)能力等方面。表1對比了氫燃料電池與兩種最常見的初級能源形式——柴油發(fā)電機和鋰離子蓄電池的關(guān)鍵性能。

表1 3種初級能源形式的關(guān)鍵性能比較

從表1中可以看出,雖然單獨考慮能量密度或單獨考慮功率密度,氫燃料電池不是最優(yōu)的初級能源形式,但是氫燃料電池的性能與最優(yōu)能源形式的差距較小且更加均衡,具有明顯的綜合優(yōu)勢。同時,氫燃料電池的燃料加注時間只需幾分鐘[12],能量補給非常迅速。在溫度適應(yīng)能力方面,氫燃料電池的工作環(huán)境溫度范圍較寬,且低溫啟動速度快,可以適應(yīng)幾乎所有的戰(zhàn)場環(huán)境溫度。在環(huán)境保護(hù)方面,雖然鋰電池運行過程中污染很小,但是鋰電池的報廢過程容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。與之相比,氫燃料電池的燃料為氫氣,反應(yīng)生成物僅為水,是真正實現(xiàn)零污染的清潔能源。此外,氫燃料電池具有比鋰電池更高的安全性[27],同時還具有運行噪聲低、隱蔽性好等優(yōu)勢。

目前常見的初級能源形式均存在不可忽視的性能短板,難以滿足電磁發(fā)射技術(shù)的武器化應(yīng)用需求。與之相比,氫燃料電池是一種關(guān)鍵性能優(yōu)良且綜合表現(xiàn)均衡的初級能源形式。將氫燃料電池應(yīng)用于電磁發(fā)射領(lǐng)域,有望同時滿足武器系統(tǒng)的戰(zhàn)略機動性需求和持續(xù)作戰(zhàn)能力需求,發(fā)揮巨大的應(yīng)用潛力。

3.2 氫燃料電池初級能源的工作模式

氫燃料電池直接輸出直流電。電堆是氫燃料電池的放電核心,由數(shù)百個單電池串并聯(lián)組成。合理設(shè)計電堆中各個單電池的串并聯(lián)方式,氫燃料電池模塊能夠輸出符合需求的電壓和電流。

目前,受到大功率電堆流場設(shè)計、組堆工藝以及大回流比氫循環(huán)泵等關(guān)鍵技術(shù)的限制[29],單個氫燃料電池模塊的輸出功率一般不高于200 kW。另一方面,過高的輸出功率也會造成氫燃料電池的電堆和輔助系統(tǒng)體積過大,不利于氫燃料電池的分布式布置。基于此,需要采用多個氫燃料電池模塊串聯(lián)擴展,實現(xiàn)輸出功率和輸出電壓的提升,從而滿足電磁發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

圖2展示了一種可以應(yīng)用于氫燃料電池初級能源的時序串聯(lián)電路拓?fù)鋄30-31]。圖2中,FC1～FCn為各個氫燃料電池模塊,r1～rn為各個氫燃料電池模塊的內(nèi)阻,K1～Kn為開關(guān),R0為線路阻抗,D0為續(xù)流二極管,L為限流電感,C為脈沖電源的電容器。氫燃料電池初級能源配備電池組控制系統(tǒng),該系統(tǒng)根據(jù)各個氫燃料電池模塊的放電狀態(tài),控制各個氫燃料電池模塊的放電時間,共同為電磁發(fā)射系統(tǒng)中的脈沖電源輸出大功率直流電能。

目前,氫燃料電池的功率輸出能力仍然低于鋰電池,因此,在高功率輸出的應(yīng)用場合,有必要采用鋰離子動力電池進(jìn)行功率補償。另一方面,氫燃料電池在低電流區(qū)和高電流區(qū)的能量轉(zhuǎn)換效率均相對較低[32],采用“氫-電混合”系統(tǒng),能夠帶來更高的能量轉(zhuǎn)換效率。國內(nèi)外比較成熟的車用氫燃料電池系統(tǒng),如現(xiàn)代NEXO、日產(chǎn)Xtrial、奔馳F-cell、上海大通V80型氫燃料電池客車等,均配備了小容量的鋰離子電池[12,33]?！皻?電混合”供能也是我國未來較長一段時間發(fā)展氫燃料電池的主要技術(shù)路線[34-35]。

3.3 氫燃料電池為電磁發(fā)射武器帶來的變革

氫燃料電池作為一種新型的初級能源形式,應(yīng)用于電磁發(fā)射領(lǐng)域,必然會對電磁發(fā)射武器系統(tǒng)帶來深刻的變革。

3.3.1 超長時間高隱蔽作戰(zhàn)

首先,氫燃料電池在運行過程中,噪聲小,熱效應(yīng)低,且零排放,極大程度地提升了電源系統(tǒng)的隱蔽性。其次,氫燃料電池具有較高的能量密度,能夠取代柴油發(fā)電機或內(nèi)燃機,直接為作戰(zhàn)平臺以及雷達(dá)系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、供彈系統(tǒng)等分系統(tǒng)提供電能,全方位降低電磁發(fā)射武器系統(tǒng)所產(chǎn)生的聲光效應(yīng)。

在實現(xiàn)高隱蔽性的同時,氫燃料電池的能量密度高,燃料補給時間快,能夠有效保證電磁發(fā)射武器系統(tǒng)的持續(xù)作戰(zhàn)能力。

3.3.2 戰(zhàn)場飲用水供應(yīng)

飲用水一直是戰(zhàn)場后勤補給的重要部分。而氫燃料電池初級能源能夠在運行過程中產(chǎn)生大量的水。以20 MJ炮口動能的電磁炮樣機為例,發(fā)射器考慮33%的效率,氫燃料電池初級能源考慮50%的效率,則一次發(fā)射需要氫氣釋放熱能120 MJ,即需要0.86 kg的氫氣。由于每消耗1 kg氫氣,可以生成9 kg水,因此單次電磁發(fā)射可以產(chǎn)生約7.7 kg的水。通過收集氫燃料電池系統(tǒng)生成的水,并做適當(dāng)處理,可以提供一種便捷的戰(zhàn)場飲用水供應(yīng)方式。

3.3.3 能量輸出對象的智能選擇

在現(xiàn)有的電磁發(fā)射武器系統(tǒng)樣機中,由于鋰電池的儲能密度較低,因此初級能源只負(fù)責(zé)為脈沖電源供能。而氫燃料電池應(yīng)用于電磁發(fā)射武器系統(tǒng),非常有希望成為脈沖電源、作戰(zhàn)平臺以及雷達(dá)系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)等分系統(tǒng)的統(tǒng)一電能來源。在實際應(yīng)用中,氫燃料電池初級能源系統(tǒng)可以根據(jù)具體需求,靈活調(diào)整能量輸出對象,實現(xiàn)更加智能化的能量輸出能力和更高的能源利用效率。

3.4 氫燃料電池初級能源的發(fā)展前景

近年來,全球能源危機和環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重。氫能作為一種零排放的清潔能源,被視為未來能源革命的顛覆性技術(shù)方向。氫燃料電池作為氫能的主要應(yīng)用方式,受到了世界范圍的高度關(guān)注[12,17]。各主要發(fā)達(dá)國家以及中國在戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技等方面相繼發(fā)布了一系列政策,投入大量人力、物力、資金支持,引導(dǎo)并鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,大力推動氫燃料電池技術(shù)的研發(fā)、示范和商業(yè)化應(yīng)用[25,29]。在這一背景下,氫燃料電池已經(jīng)成為能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

目前,氫燃料電池系統(tǒng)依然存在電堆成本高、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高、配套不完善、制氫能耗高等問題,極大地制約了其產(chǎn)業(yè)化推廣與應(yīng)用[33]。同時,由于現(xiàn)階段儲氫技術(shù)、電堆技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)尚未達(dá)到理想水平,目前氫燃料電池系統(tǒng)的能量密度依然低于柴油發(fā)電機,功率輸出能力也低于鋰離子蓄電池。但是,氫燃料電池發(fā)展?jié)摿薮?各項關(guān)鍵技術(shù)正在不斷取得突破。目前,已經(jīng)出現(xiàn)了較為成熟的大功率氫燃料電池模塊,且在船舶運輸領(lǐng)域中,多個氫燃料電池串聯(lián)供能已經(jīng)實現(xiàn)了成功應(yīng)用[22-23]。隨著氫燃料電池技術(shù)的飛速發(fā)展、成本的逐漸降低以及配套基礎(chǔ)設(shè)施的逐年完善,氫燃料電池的應(yīng)用規(guī)模必將大幅提升,氫燃料電池初級能源也將具備更加良好的發(fā)展前景。

4 結(jié)束語

和現(xiàn)階段常見的初級能源形式相比,氫燃料電池在能量密度、功率密度、能量補給速度、環(huán)境保護(hù)、噪聲抑制、環(huán)境溫度適應(yīng)性等方面具有顯著的綜合優(yōu)勢。氫燃料電池作為一種初級能源形式應(yīng)用于電磁發(fā)射領(lǐng)域,有望同時滿足武器系統(tǒng)的戰(zhàn)略機動性需求和持續(xù)作戰(zhàn)能力需求,大幅提高初級能源的溫度適應(yīng)能力和武器系統(tǒng)的隱蔽性,革新戰(zhàn)場飲用水的供應(yīng)方式和作戰(zhàn)平臺的動力來源,帶來武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能的深刻變革。

雖然目前氫燃料電池系統(tǒng)的功率輸出能力低于鋰電池,且存在電堆成本高、配套不完善等問題。但是,作為能源領(lǐng)域的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),氫燃料電池得到了世界范圍的高度關(guān)注,發(fā)展?jié)摿薮?。同時,“氫-電混合”也為氫燃料電池提供了一種現(xiàn)階段綜合效果更好的技術(shù)發(fā)展模式。隨著氫燃料電池技術(shù)的成熟與完善,以及各國政府的大力支持與資金投入,氫燃料電池初級能源將具備更加突出的應(yīng)用優(yōu)勢,在電磁發(fā)射等領(lǐng)域發(fā)揮出優(yōu)異的價值。