高慧中，王志杰，尹韶平，路 骏，郭兆元

(中国船舶集团公司第七〇五研究所，陕西 西安 710077)

0 引 言

在过去的数十年中，越来越多的国家致力于实现无人水下航行器（UUV）从试验室研究向蓝海应用的技术飞跃，使UUV凭借其具有的技术优势，在世界各国的海洋资源开发活动中正扮演着越来越重要的角色[1-2]。由于UUV通常具有航速低、航程长、低噪声、大深度的特征，从而对动力系统提出了静音、可快速启停等一系列要求，基于以上原因，蓄电池驱动的电动力系统成为现阶段UUV普遍采用的能源形式。然而，随着UUV关于航程、航速、航程等技术指标的不断提高，蓄电池在能量密度方面的技术瓶颈却迟迟无法突破[3]，为UUV未来的应用前景蒙上了一层阴影。

近年来为了有效解决这一问题，行业内的众多专家纷纷致力于开发出具有高能量密度的动力形式以代替蓄电池，进一步提升UUV的工作性能。从现阶段的发展情况来看，以燃料电池为代表的新型高能量密度供电技术凭借转化效率、能量密度、循环寿命等方面的优势，被视为未来UUV使用的最佳能源形式[3-4]。然而值得注意的是，受到电化学转化速率制约，燃料电池存在响应滞后、输出特性软等缺点，若以燃料电池为系统中的唯一供能单元，将难以及时响应UUV的负载需求，还会在大幅度负载功率变化的条件下出现水淹电极、缺水，甚至催化剂中毒等极端情况，大大降低燃料电池效率、缩短燃料电池寿命，而这对执行长时间巡航任务的UUV来说是不可接受的。……