如果你觀察一下汽車行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài),很容易就會(huì)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)馬達(dá)正在迅速獲得關(guān)注。個(gè)人電動(dòng)汽車越來(lái)越受歡迎,而電動(dòng)商用車被吹捧為交付和運(yùn)輸服務(wù)的未來(lái)。然而,大多數(shù)未來(lái)汽車都受到充電速度的限制。簡(jiǎn)而言之,即使是最先進(jìn)、最高效的增壓器,也比不上在你的車?yán)锊逡桓剂宪浌?,在幾分鐘?nèi)就加滿油的速度。更換電池組是一個(gè)潛在的解決方案,但可能會(huì)很麻煩、浪費(fèi)和昂貴。正是因?yàn)檫@個(gè)原因,電動(dòng)汽車不適合快節(jié)奏、后勤密集的軍事世界。但如果它們能更快地補(bǔ)充燃料呢?進(jìn)入氫燃料電池。
僅僅因?yàn)槠囀怯呻妱?dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的,并不一定意味著它必須受到充電時(shí)間的限制。如果電動(dòng)馬達(dá)可以由汽車上產(chǎn)生的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)呢?如果用來(lái)發(fā)電的燃料可以像普通汽油或柴油那樣以同樣的速度泵入車輛中呢?這是氫燃料電池與傳統(tǒng)電池相比的主要優(yōu)點(diǎn)之一。
氫動(dòng)力汽車并不是一個(gè)新概念。通用汽車(General Motors)、現(xiàn)代汽車(Hyundai)、豐田汽車(Toyota)和本田汽車(Honda)等汽車制造商都開發(fā)出了氫燃料汽車,氫燃料汽車的續(xù)航里程比電池動(dòng)力汽車更好,而且與更高效的汽油動(dòng)力汽車的續(xù)航里程相當(dāng)。豐田和重型機(jī)械制造商Yanmar正在研究氫燃料電池船,而空中客車宣布,它打算在2035年之前投入使用氫動(dòng)力商用客機(jī)。氫動(dòng)力發(fā)電機(jī)也已投入市場(chǎng)。驅(qū)動(dòng)這些機(jī)器的化學(xué)反應(yīng)的驚人好處是唯一的副產(chǎn)品是水。
氫能給軍事帶來(lái)的最大改變是它幾乎不會(huì)帶來(lái)什么改變。按照美國(guó)和北約政策的要求,現(xiàn)代美國(guó)軍隊(duì)已經(jīng)在使用單一燃料概念來(lái)簡(jiǎn)化后勤。實(shí)際上,軍方使用的是三種航空燃料和一種柴油燃料。盡管油箱和卡車使用與飛機(jī)和直升機(jī)相同的燃料可以簡(jiǎn)化后勤工作,但單一燃料的概念在財(cái)政和環(huán)境方面都是難以置信的浪費(fèi)。
當(dāng)然,采用氫燃料的一個(gè)主要問(wèn)題是安全。這種氣體已經(jīng)成為臭名昭著的興登堡災(zāi)難的代名詞。然而,現(xiàn)代氫罐和燃料電池的現(xiàn)實(shí)是,它們實(shí)際上在許多方面比汽油更安全。當(dāng)被刺穿時(shí),氫罐不會(huì)爆炸。此外,不像汽油或柴油聚集在地面上,排出的氫氣會(huì)上升到大氣中。在第一次世界大戰(zhàn)期間,即使擁有更原始的技術(shù),美國(guó)陸軍氣球部隊(duì)也只發(fā)生了一起氫能相關(guān)的死亡事件。
那么,所有的氫動(dòng)力軍用車輛都在哪里呢?在某種程度上,它們已經(jīng)存在了。2017年,陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部開展了氫燃料電池技術(shù)及其軍事應(yīng)用研究。該研究包括精英單位,如第75游騎兵團(tuán)和三個(gè)特種部隊(duì)小組測(cè)試和評(píng)估氫動(dòng)力雪佛蘭科羅拉多ZH2卡車。氫燃料卡車不僅比傳統(tǒng)的軍用車輛安靜得多,而且它的熱信號(hào)也較低。參與研究的士兵贊揚(yáng)了ZH2?!拔覀兛梢栽诓槐话l(fā)現(xiàn)的情況下更接近敵人的領(lǐng)土,制造我們的車輛武器,并要求更致命的支援,”
2021年,美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室對(duì)混合虎式電動(dòng)無(wú)人機(jī)進(jìn)行了多天耐力飛行測(cè)試。這架輕型飛機(jī)由電池和氫燃料電池供電。在測(cè)試期間,混合虎式飛機(jī)飛行了24小時(shí),這是迄今為止飛行時(shí)間最長(zhǎng)的一次?!斑@次飛行實(shí)際上是在最壞情況下的一次性能測(cè)試:溫度下降到0攝氏度以下,風(fēng)速達(dá)到20節(jié),當(dāng)我們接近12月21日的太陽(yáng)至日時(shí),太陽(yáng)能相對(duì)較少,”NRL的機(jī)械工程師理查德·斯特羅曼博士說(shuō)?!氨M管如此,此架無(wú)人機(jī)表現(xiàn)得很好?!?/span>
氫燃料電池在軍事應(yīng)用上的發(fā)展可能會(huì)在民用領(lǐng)域取得重大進(jìn)展,反之亦然。在不斷尋找化石燃料替代品的過(guò)程中,最可能被廣泛采用的解決方案是造成最少破壞的方案。無(wú)論是在公路上的加油站加油,還是在戰(zhàn)場(chǎng)上的FARP加油,氫能復(fù)制傳統(tǒng)燃料的能力是它被采用的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。
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