合適的才是最好的，中國AIP潛艇暫棄燃料電池的最大原因在這裡

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隨著國產最新一代的AIP潛艇的現身，其身上很多神秘的疑團也隨即浮出了水面，其中最讓人感到不解的就是我國這些年在科研技術領域表現突出，為何不選擇先進的燃料電池方案做為其AIP動力系統，而是選用了相對保守的斯特林熱氣機。需知道噪音和震動是潛艇的大敵，尤其是潛航時更是如此，與沒有機械活動部件的燃料電池比起來，斯特林熱氣機的靜音效果顯然要遜色許多。

所謂的燃料電池就是一種能夠直接將氫氣或者甲醇等燃料與氧化劑通過電解質直接將化學能轉化成電能的一種發電裝置。這種裝置的神奇之處就在於燃料和氧化劑在整個能量的轉化過程中並不參與燃燒，而是通過其特殊的電解質直接產生電能。

單純從外表上來看，它的確和普通的蓄電池有點像，也有正負極和電解質，但實際上它並不是電池，也無法儲存電能，而更像是一個發電機。這也意味著它徹底的顛覆了傳統發電裝置的原理，並且不需要運動的機械部件，如此優越的性能絕對是AIP潛艇最理想的動力系統。

燃料電池的另一個優點就是能源利用率非常高，燃料在轉化過程中損失很小，即使扣除了其運行時的電阻損耗及必要的燃料輸送泵、排水、冷卻散熱、有害氣體排除等必要的輔助裝置後，其能量轉換效率仍可達到50-70%，比任何的熱機要高效許多。

不過燃料電池的缺點也是很多的，而且在當前的技術條件下不容易克服，這也是需要完善的研究方向。

當前比較實用的燃料電池就是氫氧型電池和甲醇燃料電池，其中尤以德國的質子交換膜氫氧燃料電池最為先進，該系統在運行時的反應溫度僅為80攝氏度左右，技術較為成熟，能量轉換效率很高，已經裝備到其最新的212型潛艇上使用。

這套系統在工作時需要供給氧氣和氫氣，液氧在潛艇上存儲還算簡單，氫氣可就難得多了。

如果是在潛艇上設置一個液氫儲罐那就不太現實了，氫的液化溫度極低，一個標準大氣壓的條件下為-252.87℃，再說其密度極小，能輕易從儲罐的金屬壁的分子縫隙中逃逸，普通的鋼瓶根本沒辦法保存。

更讓人頭疼的是氫氣做為一種極易燃燒的氣體，一點火星就會引發恐怖的爆炸，非常的危險，用於作戰艦艇更是不太可能，一旦被敵方武器擊中液氫儲罐，可怕的爆炸必定會將整艘潛艇完全撕碎。

好在德國人想出了解決的好辦法，那就是利用金屬氫化物來儲氫，雖然在儲存效率上要低一些，但其在安全性和防泄漏性能均相當出色，是氫氣上艇的最佳解決方案。

氫氧燃料電池的另一個問題就是其質子交換膜材料和鉑金催化劑均屬於貴重材料，製造成本極高，佔到這套系統總價值的80%左右，偏偏這兩大部件又是十分嬌氣的東東，一旦接觸到一氧化碳氣體和硫就會發生中毒損壞，因此對於氧氣和氫氣純度要求極其苛刻，至少需要達到99.99%以上，這給整套系統的正常運行造成很大的麻煩，這也是一直以來阻擋該型燃料電池走向實用化的最大攔路虎。

除了上述兩大弊端之外，燃料電池的單位功率較小，放電內阻較大，無法提供大電流放電，氫氣來源和供應補給不方便等也都是擺在科研人員面前的麻煩，這些問題不解決，燃料電池在潛艇上的應用就難以實現。

事實上我們國家這些年在燃料電池的研究方面也是下了不少功夫，甚至已經研製出採用燃料電池供電的汽車，但是將其做為國產AIP潛艇的動力還為時尚早，只有在十分成熟可靠的情況下才有可能實現。

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