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文|波克
编辑|波克
前言:
在现代战争中,速度和效能决定胜负。而今天,一种悄无声息的变革正在改变军车的面貌——混合动力。这一技术最初只存在于私人汽车领域,但随着军事需求的不断变化,它正悄然进入军用车辆的行列,甚至有些国家已经开始应用。
你可能会想:混动技术真能应对战场的严酷环境吗?究竟是什么原因,让军队愿意把这种看似“温和”的技术引入到生死攸关的战斗中?
一旦其他国家效仿,这一转变或许不仅仅是军事领域的一次技术革新,它可能成为未来全球新战力的标配。
那么,究竟这项技术会给未来战争带来哪些颠覆性的变化?接下来,我们一起揭开这层神秘的面纱。
中国是唯一一个用新能源混动做军车的国家?事实上,中国并非唯一一个将混合动力技术用于军车的国家。美国、日本、以色列等国家都在积极探索混动军车的研发和应用。
美军早在2005年就启动了混合动力装甲车的研制计划,开发出多款样车,并在实战演练中进行测试。
美国陆军坦克汽车研究、开发与工程中心(TARDEC)与通用动力公司合作,研制出一款混合动力履带式装甲车,采用柴油发动机与永磁电机组合的混联式动力系统,通过先进的能量管理策略实现动力优化匹配,可使燃油效率提高20%以上。
这款装甲车不仅动力强劲,而且噪音更低,外部听觉特征明显减弱,大大提高了战场生存能力。
日本防卫省也于2013年公开展示了一款混合动力坦克原型,号称可降低40%的燃料消耗。该系统由四个永磁同步电机和一台柴油发电机组成,采用轮边驱动技术,通过精确控制每个车轮的驱动力矩,可实现转向、制动等功能,使坦克的机动性和灵活性大为提高。
值得一提的是,该系统还具备辅助发电功能,可为坦克的电子设备和武器系统持续供电,提高了整车的电磁兼容性和武器稳定性。
以色列国防军更是走在前列,早在2009年就装备了混合动力装甲车,并大规模应用于加沙战事中。
以军装备的“梅卡瓦”(Merkava)4型主战坦克,采用柴电混合动力系统,将一台1000千瓦的柴油发动机与四台50千瓦的永磁同步电机集成在传动系统中,既可纯电动行驶,又可柴电混合驱动,极大提高了坦克的静默能力和战场机动性。
据以军披露,混动“梅卡瓦”实战表现出色,在巷战等复杂环境中可自由切换动力模式,发挥"猫鼠游戏"的灵活优势,成为制敌机先的利器。
中国在混动军车领域的突出优势在于,综合技术实力强、体系配套完善。凭借在新能源汽车领域的先发优势和规模化应用经验,中国军工企业能够提供成熟可靠的混动系统解决方案。
特别是在动力电池、电机电控、能量管理等关键技术上,已经形成了完整的自主产业链,为混动军车的研制提供了坚实基础。
一方面,得益于电动汽车产业的蓬勃发展,中国在车用动力电池技术上已跃居世界前列。宁德时代、比亚迪、国轩高科等企业掌握了高比能、长寿命、高安全性的动力电池制造工艺,形成了大规模产业化能力,为混动军车提供了充足的电源保障;
另一方面,中国在电机电控技术上也实现了多项突破,发展出永磁同步电机、集成式电驱动等先进技术,大幅提升了电传动系统的功率密度和效率水平,为混动军车的动力性能提供了有力支撑。
同时,中国高度重视混合动力系统的顶层设计和综合集成。成都西菱动力科技有限公司研发出军用混联式混合动力系统平台,可实现发动机、电机、传动系统的最佳匹配,保证整车的工作效率和可靠性。
此外,得益于国家层面的战略部署和强大的制造能力,中国有望在混动军车的批量生产和实战部署上赢得先机。按照军民融合发展战略,国家推动军工企业与地方优势企业深度合作,发挥整车制造和动力系统研发的协同效应,加速核心技术成果的产业化进程。
同时,国内完善的汽车工业体系,为混动军车的规模化生产提供了雄厚的制造基础。越来越多的军工企业与知名汽车企业强强联合,充分发挥各自的资源优势,实现军用装备与民用技术的深度融合,助推混动军车的快速发展。
尽管中国在混动军车领域起步较晚,但凭借技术、产业、制造等方面的综合优势,完全有能力后来居上,引领世界混动军车的发展潮流。
新能源只能民用?新能源技术绝非民用专属,在军事领域同样大有可为。事实上,美军早在上世纪90年代就开始应用新能源技术,研制太阳能无人机、燃料电池潜艇等装备。21世纪以来,随着新能源技术的迅猛发展,其军事应用范围不断拓展。
太阳能电池、锂离子电池、燃料电池等新型电源,开始广泛应用于单兵装备、无人平台、移动电站等领域,有力提升了部队的机动性、持续作战能力和独立保障能力。
以美军为例,他们早已将太阳能广泛应用于单兵装备的供电。士兵的头盔、背囊、携行具中都装有柔性太阳能电池,可为通信、夜视、定位等设备提供电力支援,减轻士兵的携行负担。
在某些偏远地区执行任务时,太阳能电池还可为营地的照明、通讯、空调等设施供电,大大降低了燃油发电机的使用,提高了部队的独立保障能力。
在无人装备领域,新能源技术的应用更是日新月异。太阳能无人机利用翼面覆盖的高效太阳能电池,实现长时间持续飞行,已成为美军进行战场侦察和通信中继的重要平台。
水下无人航行器搭载高能量密度的锂电池组,续航力大幅提升,可在深海执行情报搜集、目标探测等任务。地面无人车辆采用氢燃料电池发动机,实现了长航时、低噪音的隐蔽行驶,极大提高了前沿哨所的巡逻警戒能力。
风光互补发电车集成了风力发电机、太阳能电池板和智能控制系统,可将风能、太阳能转化为电能,源源不断地为通信、指挥、医疗等设备供电,极大提高了部队在恶劣环境下的独立保障能力和生存能力。
燃料电池发电车利用氢气与空气中的氧气电化学反应发电,比传统的柴油发电机更清洁、更高效,且功率连续可调,适应野外供电的多变需求。
此外,随着新能源技术的发展,一些大型武器平台开始采用新能源动力系统,以提高其战术技术性能。美国海军已开始建造采用全电力推进系统的新型驱逐舰,通过固態锂电池为综合电力推进系统供电,大幅提高了舰艇的续航力和机动性。
未来,搭载新型小型核反应堆的全电驱动航母、潜艇有望成为现实,届时其作战半径和武器装载能力将远超传统舰艇。可以预见,新能源技术不仅是武器装备的动力来源,更将引发军事装备体系的深刻变革。
混合动力作为新能源技术的重要分支,更是为军事装备插上腾飞的翅膀。它集成了传统发动机和电动机两套动力系统,兼具续航力强、瞬时功率大、辅助功能多等特点,能够显著提升装备的作战效能。
在坦克、装甲车等大型装备上应用混动技术,不仅可以降低油耗、提高续航,更能实现静默前进、辅助发电等功能,全面提升部队的快速机动能力和战场生存能力。
以色列海军“萨尔”级导弹艇就采用了柴电混合动力系统,由2台MTU柴油机和4台电动机组成CODAG动力装置,柴油机用于高速航行,电动机用于隐蔽突袭,可在近海实现“潜-攻-逃”的隐身打击。
该动力系统将萨尔级导弹艇的最大航程提高到2200海里,作战半径扩大到以色列海岸1000公里开外,使其成为名副其实的“海上猎豹”。德国开发的“豹2”A5型主战坦克也启动了混动升级计划,通过集成柴电混合动力系统,使坦克的加速性能和越障能力大幅提升,为复杂地形作战提供强大的机动支撑。
"混动"军车性能如何?混动军车凭借独特的技术优势,展现出非凡的性能表现。首先,混动系统能够显著提高动力性能。
传统发动机和电动机的有机耦合,既保证了强大的续航力,又提供了瞬时的超高功率输出,使装备在高速行军、跨越障碍、加速冲刺等场合,爆发出惊人的动力。
以国产“虎鲨”混合动力突击车为例,该车采用了柴电混联式动力系统,由康明斯柴油发动机和永磁同步电动机组成。
得益于电机的辅助,该车0-32km/h加速时间仅为10s,爬坡度可达60%,配合独特的悬挂系统可实现原地360°转向,机动性能十分出众。
昆仑-200柴电混合动力越野车在高原山地进行实车测试,2分钟内可实现0-50km/h的超级加速,面对最大坡度45°的陡坡,也能一骑绝尘,轻松突破各种极限地形。
其次,混动系统能够赋予军车“静默前进”的独特能力。纯电动模式下,军车可以实现免发动机的无声行驶,最大限度降低声学特征,有效规避敌方侦察。
这项功能在情报收集、突袭奇袭、巡逻警戒等任务中尤为关键,能够显著提高部队的隐蔽渗透和先发制人能力。
“猛士”混合动力特种车辆在静默模式下,噪声不足55分贝,接近传统军车的1/4,车外10米处几乎听不到任何声音。在夜间渗透和锁定目标时,可迅速切换至电力驱动,隐蔽前出,直至接近战斗位置再启动发动机,实施突然袭击。
即便在白天行驶,也可随时进入”隐身“状态,避开敌方火力搜索。中国兵器装备集团研制的"狼"混动迷彩车,采用多级动力调控,最低时速可达5km/h,穿插树丛、潜伏草地,敌人很难察觉其行踪,大幅提高了车组人员和货物的生存率。
此外,混动军车还拥有辅助发电、智能启停、制动能量回收等多项功能,全面提升能源利用效率。这不仅能够减少燃油消耗、降低后勤负担,更能延长车载电子设备的续航时间,增强部队在极端环境下的独立保障能力。
在高寒、高温、高原等复杂环境条件下,混动系统更能发挥出智能调节、自适应控制的优势,确保动力输出和能源调度的最优匹配,保障军车的可靠运行。
在阿拉善沙漠腹地,混合动力餐车利用车载光伏系统白天发电,晚上存储备用,持续72小时可为数百人供应三餐,极大减轻了野外给养压力。川藏铁路建设期间,一批混合动力工程运输车承担了物资运输任务。
由于柴油在高寒缺氧环境易出现凝胶,混动车辆主要依靠电力驱动,辅以柴油发动机,在平均海拔4500米的高原上稳定运行,运送效率是普通卡车的3倍。这些实例都生动展现了混动军车的卓越性能,展示了其在未来战场,乃至国家重大工程建设中不可或缺的重要地位。
结语:
在全球能源革命和新军事变革的时代潮流中,加快发展混动军车,对于推进机械化信息化智能化融合发展,加速国防和军队现代化进程,具有十分重大的意义。
当前,以混动技术为代表的新能源军事变革方兴未艾、蓄势待发。面对新的机遇和挑战,我们必须加强前瞻布局和统筹谋划,在国家战略指引下,坚定不移走自主创新发展道路。
随着混合动力等新能源技术的飞速发展和广泛应用,传统的军事能源体系正在发生深刻变革。化石燃料的主导地位受到新能源的冲击,清洁高效的电能正逐步成为武器装备的新型“粮”。
新的国防能源战略正在形成,要求综合电力系统成为部队的主要能源供给方式,可再生能源渗透到军事设施的各个领域,能源安全保障能力实现跨越式提升。
因此,大力发展以混动技术为代表的军事新能源,是顺应国防能源变革大势,实现能源安全自主可控的迫切需要。
混动强军的意义,不仅在于锻造新质利器,更在于激发创新活力。虽然起步较晚,但我国在新能源汽车领域已具备坚实的产业基础和技术优势。
通过加快推进军民融合,打通军地科技协作渠道,可实现民参军、军转民的协同发展。