自從人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)時(shí)代后，化石燃料很快替代了數(shù)千年以來(lái)的人力、獸力和風(fēng)力，成為了如今最常見(jiàn)的動(dòng)力源，而以此驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)代動(dòng)力車(chē)輛和船舶，更是爆發(fā)出遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于過(guò)去時(shí)代的動(dòng)力性能，使得載具尺寸、戰(zhàn)斗威力和作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)性大幅提高。

經(jīng)過(guò)一百余年的發(fā)展，受制于化石燃料密度限制、燃機(jī)材料限制，很多領(lǐng)域上的動(dòng)力源都已經(jīng)瀕臨了自己的發(fā)展瓶頸，如自從1980年第三代坦克開(kāi)始使用1500馬力柴油機(jī)/燃?xì)廨啓C(jī)以來(lái)，現(xiàn)代坦克動(dòng)力系統(tǒng)始終未能再邁上新的臺(tái)階；軍用重載卡車(chē)雖然動(dòng)力不斷提高，但隨著功率的進(jìn)一步提升，現(xiàn)代重型運(yùn)載車(chē)輛的油耗水平也進(jìn)一步提升，使得運(yùn)輸距離成本水漲船高；就連水下的核動(dòng)力潛艇也似乎難以逃脫動(dòng)力源的困擾，大馬力的核動(dòng)力系統(tǒng)往往占據(jù)巨大的船體，使得高速核潛艇普遍尺寸較大，成本昂貴，同時(shí)難以避免噪音的產(chǎn)生。

除了原動(dòng)機(jī)系統(tǒng)逐步達(dá)到瓶頸而日趨難以提升動(dòng)力外，隨著電子設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，車(chē)體和艦體消耗電力的設(shè)備正以極高的速度猛增。

因此，在供電能力瀕臨瓶頸，而耗電需求大為增加的情況下，現(xiàn)代科技專(zhuān)家逐步將視野轉(zhuǎn)向儲(chǔ)能技術(shù)。

儲(chǔ)能技術(shù)的意義

儲(chǔ)能技術(shù)，顧名思義就是將原動(dòng)機(jī)輸出的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。由于目前大部分的動(dòng)力需求都是以電力體現(xiàn)的，所以大部分儲(chǔ)能技術(shù)都是以電力儲(chǔ)存技術(shù)為主導(dǎo)的。

電力儲(chǔ)存并非是一個(gè)全新的話題，早在一百年前，常規(guī)動(dòng)力潛艇就使用了柴油機(jī)-蓄電池-電動(dòng)力的動(dòng)力組成，在水面航行時(shí)，將部分能量轉(zhuǎn)化為蓄電池的電力儲(chǔ)存起來(lái)，在下潛作戰(zhàn)時(shí)則切換到電動(dòng)機(jī)航行。但到了現(xiàn)代，隨著計(jì)算機(jī)動(dòng)力管理系統(tǒng)的出現(xiàn)和成熟，使得原動(dòng)機(jī)-電池-電動(dòng)力的分配更加精細(xì)化，在更有燃油效率的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)力和原動(dòng)機(jī)聯(lián)合輸出，實(shí)現(xiàn)高爆發(fā)速度和爆發(fā)供電效果。

如今，油電混合動(dòng)力汽車(chē)已經(jīng)在各國(guó)民用市場(chǎng)占據(jù)一席份額，而在軍用市場(chǎng)中，混合動(dòng)力車(chē)輛也逐步出現(xiàn)在現(xiàn)代舞臺(tái)之上，甚至傳言的沸沸揚(yáng)揚(yáng)的下一代坦克，也有很大概率使用混合動(dòng)力配合儲(chǔ)能系統(tǒng)。

一般來(lái)說(shuō)，在地面車(chē)輛和常規(guī)潛艇中，儲(chǔ)能裝置一般是各種電池，但在船舶領(lǐng)域，因?yàn)榇w較大，一些在某些領(lǐng)域更有效率的儲(chǔ)能設(shè)備也得以更好的運(yùn)用。

除了電磁彈射器，電磁炮和激光武器用得上這種儲(chǔ)能裝置外，傳統(tǒng)的水面戰(zhàn)艦亦可有效從該技術(shù)獲取提升。傳統(tǒng)的“柴燃聯(lián)合”動(dòng)力中，為了保證戰(zhàn)艦短時(shí)間的高速能力 和持續(xù)巡航的經(jīng)濟(jì)油耗，通常使用燃?xì)廨啓C(jī)+柴油機(jī)的組合，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；但采用混合蓄能動(dòng)力設(shè)備后，戰(zhàn)艦可以使用儲(chǔ)能系統(tǒng)替換柴油機(jī)部分，平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)可用更為緊湊，熱效率更高的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電推進(jìn)，低速反潛巡航，入港可以選擇純電巡航；高速爆發(fā)時(shí)可用電動(dòng)機(jī)配合燃?xì)廨啓C(jī)并行輸出能量，這對(duì)于反潛艦、導(dǎo)彈艇等需要此類(lèi)機(jī)動(dòng)模式的船舶十分實(shí)用。

甚至在被人認(rèn)為“無(wú)限續(xù)航”的核潛艇領(lǐng)域中，目前也正在如火如荼的進(jìn)行核動(dòng)力——儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合開(kāi)發(fā)。如美國(guó)的“哥倫比亞級(jí)”核潛艇和英國(guó)“無(wú)畏”級(jí)核潛艇，都有傳言使用儲(chǔ)電能力的混合動(dòng)力系統(tǒng)的傳言。

對(duì)于核潛艇來(lái)說(shuō)，使用混合動(dòng)力系統(tǒng)有著若干優(yōu)勢(shì)：

1、更有效率使用寶貴的核燃料。核潛艇的核燃料雖然不需要頻繁更換，但是由于更換作業(yè)需要拆解結(jié)構(gòu)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，所以現(xiàn)代發(fā)展趨勢(shì)都是使用武器級(jí)核燃料實(shí)現(xiàn)“終身無(wú)需加料”。但核反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定，核反應(yīng)堆只能在一定的工況下實(shí)現(xiàn)核燃料的最優(yōu)燃燒效率，而高于該功率會(huì)帶來(lái)消耗快于預(yù)期，而低于該功率則會(huì)有可能產(chǎn)生“中子毒物”，不僅影響效率，更可能危害核反應(yīng)堆內(nèi)部安全（切爾諾貝利驟然功率提升就和中子毒物衰變結(jié)束有關(guān)）。因此，使用混合動(dòng)力系統(tǒng)，可以讓核反應(yīng)堆長(zhǎng)期維持在穩(wěn)定工況運(yùn)行，并把額外的電力儲(chǔ)存起來(lái)，在需要時(shí)使用；

2、核動(dòng)力潛艇雖然安靜，但是由于常規(guī)核潛艇不能關(guān)閉汽輪機(jī)，因此噪音仍然大于靜音航速的常規(guī)潛艇。所以，在需要極低噪音巡航時(shí)，可以關(guān)閉汽輪機(jī)，將反應(yīng)堆切換到自循環(huán)模式，將余熱排除并使用電動(dòng)機(jī)巡航，以規(guī)避敵方探測(cè)；

3、在需要快速加速（如遭遇魚(yú)雷襲擊）時(shí)，傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)需要較長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到高壓工作模式，加速性一般，而電動(dòng)機(jī)加速性能遠(yuǎn)高于蒸汽輪機(jī)，所以在潛艇處于靜默速度而遭遇敵方突襲時(shí)，電機(jī)的高速爆發(fā)有利于潛艇快速逃離。

由上可見(jiàn)，核潛艇采用混合動(dòng)力系統(tǒng)，能有效降低和平時(shí)代的成本，和提升戰(zhàn)時(shí)的作戰(zhàn)效能。同時(shí)，得益于核潛艇較大（相對(duì)車(chē)輛）的空間，使得核潛艇能夠運(yùn)用多種儲(chǔ)能模式，換取必要時(shí)的高性能動(dòng)力輸出。