军用车辆什么时候电动化?

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NO.1459 - 军用电动车

作者:铁塔猫 / 编辑:冷小军

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目前,普通民用车辆电动化已经成为潮流趋势,那么军用车会电动化吗?

军用车的高要求

一般说来,军用车辆有三个重点要求。一个是通过性:为了能够快速地通过各种地形区,军用车辆一般会采用多轮设计,以几对轮胎同时作用,强化其抓地力等多项指标。一般情况下,军用车辆还会针对轮轴数来搭配四驱、六驱甚至是八驱,驾驶员需要根据实际地形需要来选择驱动方式。

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电动车已经成为大趋势

其次,是防护性。由于现代战争愈加重用车辆,而军车在行进过程中又会遇到各种各样的问题——这可能是哪里飞来的一发流弹,又或是车轮碾中了地雷,更有甚者可能是爆炸物在车最脆弱的底盘下爆炸......

最后,是可靠性。车辆的可靠性显然相当重要,没有人会买一辆三天两头趴窝的车,这可以用二手车市场上的泡水车等来理解。对于军队而言,对于军车的可靠性要求显然更为严苛。碰上什么事情,完全只能是「人换车不换」地赶路;在赶路途中,面临的一系列问题必须在短时间内解决。

军车若要电动化,率先考虑的必定是这一系列的问题。就目前而言,电动车辆可以实现简化机械传动、更方便地实现「全驱化」,然而防护性和可靠性是相当差的。

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如今的军用汽车普遍加强调防护性

电动车辆的电机等设备几乎需要全部集中在轮内或是靠轮设置,电线也需要一直从供电处一直连接到电机中。传统的燃油军车可以在车底底盘和车轮防护上下功夫,甚至可以安装一套可以随时启用的备用零件来追求可靠性。而电动车呢?

显然,电动车受限于动力结构,无论是防护还是可靠性都难以满足军方要求。如果按照目前电动汽车普遍采用的将电机设置在发动机舱内,再将燃油仓换成蓄电池,确实可以短时间内实现军车电动化。可是电动车的续航航程怎么办?

众所周知,军车的载重较大,如果要追求相对长的续航(500km),需要多大的锂电池与之配套?快拆电池虽然能实现短时间内令车辆能够再进行一次长距离行军,如果要保证该车能够实现300km的续航且具备快拆设计,电池应该控制在什么重量以内?电池应该在哪个部门保障?电池寿命不断地缩短怎么办?

电动军车有什么好处?

如果无法突破如今电动车的诸多瓶颈,就目前来看,电动化在短时间内是难以实现的。可是,军车电动真的一点好处都没有吗?显然不是。

最明显的好处是静音。俄罗斯早在2018年就推出了SM-1电动军用摩托车。据悉,这款军用摩托车能够在完成一次充电后实现150km的续航。无论身处什么样的环境下,发动机都不会出现太大的噪音,这对特种作战来说相当有利。按照设想,俄军士兵和摩托车通过运输直升机,能够在距敌50km左右机降,并通过摩托车进行渗透。

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美军最新的「静默鹰」混动摩托车

虽然能够驾驶、乘坐摩托车渗透是比直升机机降后步行渗透快得多了,可俄军并不吃这一套。如今的军用摩托车、全地形突击车同样可以通过各种降噪措施实现降噪,日本陆上自卫队装备的川崎军用摩托车在开阔平坦的平原地区行驶时,50米外发出的噪音已经接近大自然的背景噪音。

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川崎军用摩托

电动汽车相比燃油汽车最具有优势的地形区,是高原。高原上空气稀薄,而无论是将汽油还是柴油作为主动力的燃油车辆,其发动机均需要吸进空气,令燃油和空气混合充分后燃烧,进而做功。那么,这样的结构导致燃油汽车在高原上注定无法完全做功,也就是无法输出额定的功率。

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高原上的汽车兵

电动车根本无需考虑这样的问题。电动机并不需要持续吸入空气做功,也不需要像燃油汽车发动机一样持续超负荷运转,不仅燃油燃烧不充分,超负荷运转也容易导致冷却液「开锅」以及发动机使用寿命减短。

电动车的电动机只需要考虑到冷却问题、制动问题和充足的电力供应。这表明,电动车在平原地区是怎么样的性能,在高原地区也会呈现出什么样的性能。

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电动汽车的动力结构

有没有折中的办法?二战德军就已经使用过

虽然有上述好处,然而整体而言,纯电动军车是行不通的,那么有没有折中的办法?

美国近期在研制的静默鹰摩托车采用的是混动方式,也就是说同时配备了可以燃烧汽油、柴油和航空煤油的燃油发动机、发电机和蓄电池、电动发动机。这样一来,在燃油的情况下,静默鹰可以实现75分贝的噪音,而换用电动发动机时,其噪音只有55分贝。

显然,混动车辆目前是最能体现出军车在燃油和电力之间的折中。而殊不知,这种手段早在二战时期的德军就已经使用过。当时德国的虎P坦克,就已经采用了汽油发电机带动电动机驱动坦克的方式。虽然虎P坦克除开「斐迪南」坦克歼击车后就没了后文,但这也是当时德军「黑科技」的一个体现。

很显然,混动车辆充电完成后可以使用蓄电池供电、行驶。蓄电池内的电力储备消耗完毕,也可以通过燃油发电的方式为蓄电池充电,同时也能通过燃油发动机行驶。驾驶着混动摩托车的士兵几乎无需担心续航,按照美军的静默鹰摩托车为例,无论是找到什么样的燃油都能加进油箱后开走。

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虎P式坦克,最后大部分改装为斐迪南坦克歼击车

可是,混动车辆同样有弊端。相比之下,燃油汽车的动力系统一般需要发动机和油箱配合,电动汽车也至少需要电动机和蓄电池配合。

混动车辆,除了燃油发动机、油箱以外,还需要一套电动机和蓄电池。这给「寸土寸金」的军用车辆来说,无疑是不明智的选择,且还需要照顾到可靠性:这么多套设备都需要日常维护,也需要战备后勤保障。单单是维护一个合成营级规模的作战分队下属车辆,后勤只能表示压力山大。

小结

就目前来看,燃油军车还是绝对的主力。军车无论是电动化还是混动,在近期内都是不太现实的。偶有个例,也只能是作为照顾极端用途情况下的个例,并不能推广使用。

军用电动车现在的处境,可能正如第一辆汽车发明后街上观望的人们一样迷茫:这辆汽车还没有马快,如何成为人们的主流交通工具?只不过是发明家的玩具而已。他们肯定不会想到,短短几十年后,大街小巷上已经充满了汽车,汽车如今也成为了最为人所熟知的交通工具之一。

在未来,人类的科技进步推动电动汽车在各个方面已经能比肩燃油汽车,那么燃油汽车也就再没有存在的必要。届时,军车电动化才真正可能被提上日程。

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