宋强

(中国人民解放军92578 部队，北京 100161)

0 引 言

无人潜航器（UUV）是一种可在水下长时间潜航工作的海上无人化装备，包括自主潜航器（AUV）和有缆遥控潜航器（ROV）。UUV 以无人水下航行器为平台加装可执行作战任务的模块化任务载荷，包括各类水下作战传感器设备、水下武器等多种功能载荷，可满足情报/监视/侦察、反水雷、隐蔽攻击等不同任务需求，具有自主控制、隐蔽性强、安全可靠、高效灵活等特点[1]。

锂离子电池为目前国内外UUV 电源系统主要动力源，比能量约为100～200 Wh/kg，如美国的REMUS 系列及挪威“休金I”型UUV 均采用二次锂离子电池。随着科学技术的不断发展，UUV 对能源系统的要求越来越高，传统动力源已经不能满足装备远航程、长航时动力需求。燃料电池系统则是一种高能量密度新型电源的代表，其系统的重量比能可达到200～400 Wh/kg，意味着在规定的重量和体积内储存更多的能量，为远航程、长航时UUV 的最佳动力源之一。

1 燃料电池技术发展概况

燃料电池系统在无人水下航行器领域的研究应用也很广泛。美国海军2011 年发布2 项无人水下航行器（UUV）燃料电池招标项目，分别为大直径UUV（LDUUV）创新性海军样机项目和长航时UUV（LEUUV）未来海军能力项目，2 个项目重点关注了固态氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池。德国2007 年研发的DeepC 采用3.6 kW 质子交换膜燃料电池，总能量140 kWh，最大航速为6 kn，4 kn 航速下的续航力为60 h。国外前期用燃料电池的具体情况如表1 所示。

表 1 国外潜器用燃料电池发展情况表Tab. 1 The development of fuel cell for foreign submersible vehicles

综上所述，燃料电池系统在提高水下装置续航力和隐蔽性方面优势非常明显。……