致敬八一|展望光储氢技术在军事上的应用

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当今世界，军事竞争已不仅限于传统武器，能源革命正深刻改变战争形态。光伏、储能、氢能技术的突破，为军队提供了更高效、更隐蔽、更持久的能源保障，成为现代国防的重要支撑。

一

光伏在军事中的应用

1、建设太阳能光伏电站，缓解军事基地用电压力

光伏技术在军事基地的能源供应中发挥着重要作用。由于军事基地往往位于偏远地区，电网难以覆盖，且对能源安全和自给自足的需求极高，因此光伏发电系统成为了一种理想的能源解决方案。光伏发电系统具有无噪音、重量轻、携带方便、供电持续等优点，能够为军事基地提供可靠的电力保障。

2012年底至2013年初，光伏发电系统先后落户南澎、北尖、担杆等偏远海岛，广东省军区所属驻海岛连队全部告别用电难。

2013年10月，西藏军区首座光伏发电反向并网轻钢结构营房通过验收并投入使用。

2014年至2015年10月，江苏连云港边防支队车牛山岛、达山岛、平山岛也可以利用分布式光伏发电来满足用电需求。

2、光伏技术在军事装备中的应用

在军队中，光伏发电系统已经得到了应用。光伏发电系统具有轻便、便于携带、没有噪声、方便伪装等优点，非常适合军队在野外作业、巡逻、执行任务等场合使用。

【太阳能无人飞机】

太阳能无人机无需携带任何燃料，利用太阳能电池产生的电量即可供飞机远距离飞行，夜间也能依靠白天储存的太阳能持续飞行。正因如此，太阳能无人机拥有十分广阔的应用前景，太阳能无人机只是外军在发展太阳能电池应用方面的一个缩影。

【太阳能发电帐篷】

在我国很多部队已经开始配备这类太阳能发电器，白天为装备供电，可以满足巡逻电台等便携式通信装备的用电需求，不仅可以保证野战部队日常生活用电部队户外作业，部队外出作业，或去无电区开展活动的时候，也可以带上，绝对是军队的必备良品。

【太阳能背包发电】

之前有新闻报道，在我国高原地区边防部队已经开始配备这类太阳能发电器，士兵背囊上装有太阳能发电装置，白天可为装备供电，可以满足巡逻电台等便携式通信装备的用电需求。该套装备还加入了普通手电筒大小的单兵步行发电器，官兵行进时带动挂在身上的发电器晃动完成发电，保证阴雨天也有电可用。

【太阳能应急系统】

太阳能远程图像侦查传输系统，解说请看下图：

【太阳能野战物资运输车】

【北约特种部队的太阳能之花】

北约特种部队采购了一批Smartflower光伏发电系统，作为远程作战中能源补给的装备！

整套系统的花瓣可以层叠放置和毫不费力地固定在地面上，大大缩小了储藏和运输时的体积。

其次，智能花儿内置有两个可移动轴及光线传感器，当需要发电时，它可以在瞬间展开。这个双轴跟踪系统能让它始终确保与吸收光保持90°角，从而在提供最大的向阳发电面积的同时，获得最大的太阳能吸收值。

当前，对太阳能电池的军事应用主要集中在野外基地供电、太阳能无人机、高空通信中继、太空发电、太阳能水下自主航行器等领域，总体来看，其应用前景非常广阔。

3、可穿戴便携化电池备

随着科技的发展，各国军队开始研发可穿戴式太阳能电池板等新型装备，以提高士兵的机动能力和作战效率。这些装备能够将太阳能转化为电能，为士兵随身携带的电子设备充电，减少了对传统电源的依赖。

例如：美军研发的可穿戴式太阳能电池板可以安装在头盔上，为士兵的通信设备和其他电子设备提供电力支持。美军还研发出外形如细铜丝一般的太阳能电池，可随意弯曲，织入作战服后可以收集并存储太阳能，士兵穿戴上这种衣物后，白天行走中可收集太阳能，为携带的手机、传感器和其他设备充电，不再需要背负沉重的电池，大大提高机动能力。日本研发出一种新型薄片状有机太阳能电池，厚度只有3微米，用电熨斗熨烫后粘贴到衣服上即可使用，且在100℃高温下仍能保持性能不变，日本计划将其作为未来“智能衣服”中内嵌传感器的电源。

4、重视利用太空太阳能发电，拓展地面能源供应渠道

开发利用太空太阳能被认为是解决人类能源危机的新途径：通过太阳能卫星系统吸收地球大气层以外的太阳能，将其转成微波传输到地面接收天线，最终转化为可供人类使用的电能。太空太阳能电站可连续工作，能量利用率高，被认为是一种前景广阔的可再生能源系统。据预测，2050年前，太空太阳能发电站有望开始满足地球上的能源需求。另外，传统武器装备的远距离补给要依赖地面能源，这项技术实现后，轨道空间站可直接给战场提供电能，很大程度上为军事行动提供强有力的能源支持。

5、未来军事装备光伏发电技术发展趋势

提高转换效率：转换效率是光伏发电的关键指标之一。未来，光伏发电技术可能会通过不断改进材料、结构和工艺，提高太阳能电池的转换效率，从而在有限的面积内产生更多的电能。

提升储能技术：光伏发电具有间歇性和不稳定性，因此需要配套的储能技术来保证持续稳定的供电。未来，储能技术可能会不断发展，如更高效的电池技术、超级电容器等，以满足军事设备对电力的需求。

实现轻便灵活：军事应用对设备的轻便性和灵活性要求较高，因此光伏发电技术可能会朝着小型化、轻量化和可折叠的方向发展，以便于携带和部署。

发展分布式发电：分布式发电可以减少对集中供电的依赖，提高供电的可靠性和灵活性。未来，光伏发电技术可能会更多地应用于分布式发电系统，为军事基地、营地和装备提供独立的电力供应。

强化防护能力：军事环境复杂恶劣，光伏发电设备需要具备更强的防护能力，如抗冲击、抗干扰、防火、防水等，以保证在恶劣条件下的正常运行。

提高智能化水平：通过智能化的控制系统，实现光伏发电系统的自动监测、优化运行和远程控制，提高系统的效率和可靠性，降低运维成本。

加强可靠性和稳定性：军事应用对设备的可靠性和稳定性要求极高，光伏发电技术需要在这方面不断改进，以确保在各种环境和条件下都能长期稳定运行。

二

储能在军事中的应用

储能技术是现代军事能源体系的核心组成部分，能够确保关键设施在电网中断、燃料短缺或遭受攻击时仍能稳定运行。以下是中外军队在储能领域的典型应用案例，涵盖固定式指挥所、基地微电网和机动式电源系统。

1、中国地下指挥所储能系统

我军部分地下指挥中心采用锂电+超级电容混合储能，可在电网遭破坏时维持72小时以上供电，确保指挥系统不中断。部分设施采用液流电池储能（如钒电池），寿命长、安全性高，适合长期战备需求。

2、美军关岛基地“微电网”储能项目

关岛是美军太平洋战略枢纽，但依赖燃油发电，易受打击。美军部署100MWh级储能系统，结合光伏和柴油发电机，形成抗毁伤微电网，确保基地在战时仍能运作。

3、俄军“移动式储能电源车”

俄军在乌克兰战场使用车载锂电池储能系统，为前线指挥所、电子战设备供电，减少对固定电网的依赖，提高机动生存能力。

三

氢能在军事中的应用

氢能具有高能量密度、零排放、隐蔽性强的特点，适用于潜艇、无人机、远程导弹部队等对能源要求极高的领域。

1、氢燃料电池技术备受潜艇青睐

氢燃料电池的原理是氢气与氧气在催化剂的作用下发生氧化还原反应，氢气被分解成氢离子和电子，并在多层膜的作用下分离，电子的运动形成了电流。氢燃料电池的产物只有水，同时生产所需的材料也不会对环境造成大的压力，因此被认为是一种终极环保的技术。

氢燃料电池在军事上应用有三个优点，一是静噪；二是可产生持续电流；三是能量转换率高（超过80%，普通仅为30%左右）。这些优势正式潜艇实现“隐身”的重要条件。目前最成功的氢电池推进武器是德国的212和214型潜艇。

传统常规潜艇在水下采用电动机推进，电力由蓄电池提供，但它的续航里程较短，一般在400海里左右，就需要上浮用柴油发动机给蓄电池充电，这样就容易暴露，因此常规潜艇一个重要的发展方向就是研制不依赖空气的推进系统-AIP系统。

目前世界上前景使用的AIP技术主要有3种，分别是闭式循环柴油机、斯特林发动机和燃料电池。这3种技术中，闭式循环柴油机的工作效率较低，而且柴油机本身的噪音和空气噪音较大。而斯特林发动机的可靠性较低，工作效率也仅为35%，也有一定的噪音。而燃料电池则有最高的效率，最高可以达到60%，同时不产生废气和污染物，噪声也是最小的。

我国的氢燃料电池技术也获得了巨大突破，早在2019年中国船舶第712研究所就发布了拥有自主知识产权的首款500千瓦级，船用氢燃料电池系统。

整套系统不会有任何的污染和排放，而且有相当高的制氢效率。携带的每一公升有机液体，可以制造50~80克的氢，此外还拥有非常良好的可靠性和补给便捷性。

与国外先进的产品相比，该机型的功率提高了117%，领先世界。虽然这款氢燃料电池的设计初衷是为了民用，但是不可否认的是，它具有相当强的军事应用背景，一旦应用，可以使中国潜艇事业再上一个台阶。

2、氢能无人驾驶飞行器再创飞行纪录

由电池供电的无人驾驶飞行器，已经广泛应用于军事领域，一般只能持续30分钟就需要充电。氢燃料电池可以将无人机空气时间增加到大约8小时，并且在着陆后，可以在不到15分钟内加油。此外，它还有更少的维护和零润滑剂的优势。因此，氢电池比其它电池具有更高的军事价值。

由新研创能联合首航国翼开发的六旋翼无人机的核心是一块氢燃料电池，搭载了一个高压储氢瓶为氢燃料电池提供发电所需的氢气。这款无人机，实现了长达331分钟的不间断室外飞行，打破了270分钟的世界纪录。

3、氢氧发动机应用于东风导弹

氢氧发动机是指采用液氢、液氧作为燃料的发动机，它具有重量轻、推力大、五毒无污染等优势。氢氧发动机是世界火箭发动机技术发展的趋势之一，掌握氢氧发动机技术是一个国家成为航天强国的标志之一。我国的长征五号使用的便是氢氧发动机技术。此外，相比于中短程固体燃料导弹，液态氢氧燃料发动机更适合应用在远程导弹上。

我国的东风-5A洲际导弹使用的便是液态氢氧发动机技术，它是中国射程最远的洲际弹道导弹，能够达到13000公里，采用陆基发射井发射、陀螺仪惯性制导系统和可储存式液氢燃料，能攻击到全球任何目标，可携带6枚分导式多弹头。

四

未来趋势：光储氢一体化军事能源网络

未来的军事能源体系，将向“光伏发电—储能缓冲—氢能备用”模式发展：

前沿基地：光伏+储能为主，氢能备用，实现能源自给。

海军舰艇：氢燃料电池辅助动力，降低噪音，提高隐蔽性。

无人机/导弹部队：液氢燃料提升续航，增强远程打击能力。

光储氢技术正在重塑现代战争形态，谁掌握新能源优势，谁就能在未来的军事竞争中占据先机。中国必须加快布局，确保国防能源自主可控，打造“绿色钢铁长城”！

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