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《潛艇質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、船電技術(shù)f綜述潛艇質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)研究黃榮，陳新傳，宋強(海軍裝備研究院，北京100161)摘要：常規(guī)柴電潛艇因受傳統(tǒng)推進技術(shù)的限制，己成為新形勢下潛艇續(xù)航力、隱身性等的發(fā)展瓶頸。而融入創(chuàng)新技術(shù)的燃料電池AIP(FC／AIP)推進系統(tǒng)的出現(xiàn)，集眾多優(yōu)點，給常規(guī)潛艇的發(fā)展帶來了一片曙光。文章綜述并深入比較世界各國FC／AIP潛艇研究現(xiàn)狀、性能特點及發(fā)展思想，指出質(zhì)子交換膜燃料電池fPEMFC)在潛艇上的應(yīng)用最具吸引力。在分析PEMFC主要特點的基礎(chǔ)上，提煉出PEMFC應(yīng)用中所面臨的關(guān)鍵技術(shù)，并提出應(yīng)對策略，以達到揚長避短并充分發(fā)揮其優(yōu)勢的目標(biāo)，為潛艇PEMFC／AIP推進系統(tǒng)的發(fā)展
2、提供針對性的指導(dǎo)。關(guān)鍵字：潛艇質(zhì)子交換膜燃料電池中圖分類號：TM9ll文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003．4862(2014)ll-0029．04ResearchonProtonExchangeMembraneFuelCellforASubmarineHuangRong，ChenXinchuan，SongQiang(NavalAcademyofArmament，Beijing100161，china)Abstract：Becauseoftraditionalpropulsiontechnology,developmentofconventionalsubmarineencountersa
3、bottleneckinenduranceandstealthperformance．Anewpropulsionsystem--FC／AIPintegratedinnovativetechnologybringsapieceofdawntoconventionalsubmarine．Thisarticleintroducescurrentresearchstatus。featuresahddevelopmentofFC／AIPsubmarineallaroundtheworM,andindicatesthatPEMFCisthemostattractiveapplicationtoA
4、IPsubmarine．thenextractsthekeytechnologiesinPEMFCapplicationandproposesstrategiestoprovidetargetedguidanceforthedevelopmentofPEMFC／AIPpropulsionsystem．Keywords：submarine；protonexchangemembrane,"fuelcell0引言常規(guī)潛艇發(fā)展至今已走過近一個世紀(jì)，它經(jīng)歷了多次戰(zhàn)爭的洗禮，取得了赫赫戰(zhàn)果，現(xiàn)己成為各國海軍不可或缺的主戰(zhàn)裝備。但常規(guī)柴電動’力潛艇一般在水下潛航2．3天就會耗盡能量上浮充電，這成為現(xiàn)
5、役常規(guī)潛艇的致命弱點，大大降低其隱蔽性能。上世紀(jì)50年代，機動性高、續(xù)航力長和攻擊力強的核潛艇問世曾一度使柴電推進的常規(guī)潛艇黯然失色。而隨著現(xiàn)代反潛力量的不斷發(fā)展，尤其是聲納、衛(wèi)星、激光等融合現(xiàn)代最新科技?的探測技術(shù)不斷進步，常規(guī)潛艇面l臨更大的挑戰(zhàn)。但常規(guī)柴電潛艇所具備的低造價、維收搞日期：2014．06．23作者簡介：黃榮(1987．)，男，碩士研究生。研究方向：機電工程。護費用低、安全性高、機動靈活、低輻射噪聲水平等特征是核動力潛艇所無法比擬的。因此，非常有必要借助創(chuàng)新技術(shù)，突破常規(guī)柴電潛艇一直以來的發(fā)展瓶頸——續(xù)航力的局限。經(jīng)過科學(xué)家和海軍技術(shù)人員的長期不懈努力，發(fā)展“不依賴空
6、氣推進系統(tǒng)(AIP)”成為解決這一關(guān)鍵問題重要突破點，其中燃料電池AIP(FC／AIP)動力推進系統(tǒng)發(fā)展最具潛力。相對于其他AIP系統(tǒng)，F(xiàn)C／AIP系統(tǒng)具有聲特征遠低于常規(guī)柴電動力或熱機動力、向海水輻射的熱能及紅外特征小、沒有痕跡(燃料電池產(chǎn)物為水)、能量轉(zhuǎn)換效率高(最高可達80％)等優(yōu)點，且能在不明顯增加潛艇排水量和主尺度、不降低潛艇水下最高航速的前提下，增加潛艇的水下續(xù)航能力(是斯特林AIP系統(tǒng)的2倍以上)【2，3J。因此，潛用燃料電池動力系統(tǒng)的開發(fā)研究越來越受到世界各國29船電技術(shù)f綜述V01．34No．112014．11政府和科學(xué)家的重視。1潛艇FC／AIP系統(tǒng)研究動態(tài)德國是研
7、制燃料電池潛艇最積極、最成功的國家。早在上世紀(jì)80年代德國著名的潛艇制造商霍瓦茲(HDW)公司開始進行潛用燃料電池的試氍研究，并于隨后將該燃料電池加裝在U205級潛艇，海上試驗表明其綜合性能較好，這也促使德國在出口的209艇中加裝氫氧燃料電池。德國將燃料電池系統(tǒng)完全集成到潛艇平臺上，建造了世界上最早采用加裝氫氧燃料電池AlP系統(tǒng)的212A級潛艇，該艇裝有9組PEMFC，總功率為306kw。德國在212A級艇基礎(chǔ)上設(shè)計了出口的214艇，第一艘21
