未来军队便携式能源发展的必然趋势——智能燃料电池

随着科技的进步，现代军队中士兵身上的装备可谓是愈发先进，这种先进不仅体现在武器、弹药和防护装备上，更是在各种可佩戴便携式设备上表现的淋漓尽致。尤其是执行特种任务的部队，在士兵的身上挂着“琳琅满目”的专用装备，比如便携式计算机、各种成像显示装备、无线电通信系统、个人定位装备、照明用具甚至是小型无人机，机械骨骼等等一应俱全。

这些辅助装备对于增强士兵战斗力和提升执行任务的效率方面都有非常大的作用，但是士兵们却不得不面对这样一个难题，那就是携带数量如此众多的电子设备，其能源供给该如何保障呢？如果使用普通锂离子电池或者锌-气电池的话，除去这些装备的重量之外，士兵起码要多负担超过10公斤的额外负载才能保证众多耗电设备的正常运行，不过续航时间并不一定能够得到保证。

想象一下，假如列位成为了一名侦察兵，在数天的野外侦察中获取了大量的情报，但因为是隐蔽行动，一直没有与外界取得联系。当你最终来到安全地带准备向上级汇报情况时，却突然发现自己佩戴的设备没电了，这将是一件多么让人沮丧而气愤的事！这种情况很可能就发生在很多国家的部队当中，因为一般的电池无法保证如此长时间的续航能力！

当然了，既然提出这种问题，肯定就已经出现了相应的解决。虽然军用电池的密度必然会强于民用电池，但其性能相对于这种电池来说，还不是一个级别的，那就是燃料电池。

燃料电池

所谓的燃料电池是一种通过氧化还原反应将燃料中的化学能量转化为电能的发电装置，最为常用的燃料是氢。其他替代燃料比如天然气、各种醇或者甲烷都是通过转换分离出氢之后再继续反应。这种电池的设想最初是由德国化学家克里斯提安·弗里德里希·尚班在1838年提出来的，而英国物理学家威廉·葛洛夫在1839年首先将这种理论变成了现实，它制作出了世界首个燃料电池，但真正实用却是在百年之后的美国，被用作航天领域，为卫星或者空间站提供能源方面。

燃料电池的优、缺点

一般的燃料电池只要有燃料，就可以持续不断的输出稳定电力，其优点主要包括：

效率高，不考虑其他因素，其最大转换率可以高达80%以上。

能量密度大，至少是目前锂离子电池的十倍以上。

另外还包括污染低，续航时间长。体积小重量轻等。

不过就目前来看，由于技术方面的限制，其缺点也不少。这也就是为什么还没有将这种高能量的电池大规模应用的主要原因了。首先价格很昂贵，其电极材料使用的是铂，这大家就明了了吧。其次就是系统复杂，还有就是氢的存放问题等等。

军用燃料电池

这种电池被用在军事上想法早在50年代的时候就被提及过，不过由于当时的武器装备还未如现在一般需要大量的便携式电力支持，即使有的话，一般也都是大型装备，采用当时普通电池足以应付。因此在过去的几十年时间当中，这种想法一直都只停留在纸面上或只进行过实验，并未真正进入部队使用。不过在最近几十年时间里，随着各种高科技武器装备的更新，越来越多的装备都采用电力驱动，比如单兵可穿戴设备、品类繁多的无人机、AIP潜艇、各种导弹核弹等等。武器装备对于能源的需求日益增强，特别是体积小且能量输出高的能源。因此这种高能燃料电池也再一次被人们想起来，在大型装备上，燃料电池已开始别广泛使用，但在小型能源方面目前仍在摸索当中。

德国便携式燃料电池

近几年，各国军队开始重视便携式能源装备的发展，各大电池厂商相继推出自己的燃料电池，希望能够在军队采购计划当中分一杯羹。在实推产品当中德国人无疑走在了最前列，德国燃料电池（SFC）公司早在两年前就开发出了一系列专为军队使用的便携式燃料电池。

这种电池被其被命名为智能燃料电池，与以往的老式电池相比，该电池具备多个优点：

重量更轻，据悉该燃料电池的重量在同等输出能力的情况之下将比普通电池轻80%左右，其便携式燃料电池“珍妮”的重量仅为0.45公斤。

可更换的燃料盒，该电池配备多个可携带的燃料盒，在电池燃料消耗完毕之后士兵只需更换燃料盒即可再次发电，比较方便，而且如此一来其续航能力也得到了进一步的提升。

可以在任何环境下使用，为满足军队在复杂环境下执行任务的需要，该电池可以在极低的温度下正常运行。

噪音低，在执行特殊任务当中，隐蔽无声是士兵行动最基本的保证，而这款电池运行时的噪音很低，对于执行秘密任务的特种部队来说非常适用。

该型电池一共分为三款，供单兵携带的便携式燃料电池名为“珍妮”，供车辆装备体积稍大的电池，名为“艾米丽”，最大的一款作为固定式电池为大型设备供电的燃料电池名为FC250。三款电池可以让使用者根据不同的需要选择性佩戴或者安装。

该智能燃料电池使用的燃料为甲醇，因为氢这种东西在军队中是比较“忌讳”的，太容易燃烧了，虽说甲醇也是如此，但考虑到成本因素，甲醇绝对是最佳选择。并且相对于军队曾经使用的煤油燃料来说，甲醇的排放物相对较少且安全。

尽管该型电池在性能上并非是十全十美的，但燃料电池将会是未来军队便携式能源方面的必然选择。即使不考虑移动装备的需求，单单是士兵所需要的能源对于目前使用的电池来说已不堪重负，更不要说如果未来士兵武器更换为以电能驱动的话，那么对能源的需求将会大大提升。一旦在技术和材料上取得突破，燃料电池将成为士兵们的标准配备。