氢燃料电池在军事的应用（二） 美国海军启动氢燃料电池为动力的水下无人航行器
发布时间：
2023-10-06
美国海军启动了氢燃料电池在水下无人航行器（UAV）应用的项目
美国国防部9月1日宣布，美国海军启动了氢燃料电池在水下无人航行器（UAV）应用的项目。在极深的地方对自主水下航行器采用氢燃料电池作为动力，能够延长任务持续时间和活动范围，从而达到无人水下航行器（AUV）无需返回基地或母舰进行中途充电
。
该项目将使无人水下航行器能够在远离目前深海作业所需的支持机制的情况下独立运行。受 AUV 使用增加的推动，美国海军设施工程指挥工程于 8 月初启动了该计划，并利用能源能力基金资助从 2024 年初开始由远征战争中心进行的测试
美国Hibbard Inshore公司在瑞典萨博生产的剑齿虎无人水下航行器（AUV） 基础上，配备了 Teledyne Energy Systems 公司的燃料电池作为增压器 (SSC)。燃料电池可以延长 无人水下航行器（AUV） 的任务持续时间，并且通过减少与水面舰艇重新连接的要求，还降低了运营风险和成本。
该无人水下航行器（AUV）在不使用氢燃料电池的情况下运行，在脱离母船或其他电源的情况下具有 12 小时的电池寿命，使其在 1,200m 深度的航行范围约为 20 公里。配备氢燃料电池后的续航距离，是由其可携带的氢气和氧气容量决定的，目前尚未公布。剑齿虎的主要任务是执行测量功能和复杂结构的检查，这些任务与海底战争中的防御作用密切相关。
GlobalData 的《2018-2028 年全球水下作战系统市场》报告指出， 2016 年通用汽车公司、海军研究办公室、和美国海军研究实验室，三方联合开始研究无人水下航行器（AUV） 配备氢燃料电池的可行性。
相比陆地上的应用，氢燃料电池在水下的应用面临的一些挑战，包括与氢和氧的储存、浮力和平衡问题。海洋环境下，燃料电池在密封容器中的运行也是一个问题，因为在此过程中产生的冷凝会腐蚀燃料箱内部或导致电子设备故障。同样，运行过程中产生的惰性气体必须小心处理，以避免内部压力积聚。
将氢燃料电池的运行转移到密封容器还需要进行其他调整，以考虑容器中氢气和氧气的积累，因为在燃料电池的启动和关闭过程中，燃料电池需要从阳极或阴极回路中清除这些气体时，就会出现问题。因为处于深水中，由于水压的作用，这些气体无法像在陆地上一样，直接从管路里排到大气中。
虽然面临这些挑战，但是氢燃料电池在无人水下航行器（AUV）的应用前景还是很光明的。
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