海灣戰(zhàn)爭電池緊俏
1991年，海灣戰(zhàn)爭美軍大獲全勝，但戰(zhàn)后總結時，戰(zhàn)爭中暴露的一些問題引起各方高度關注。盡管美軍后勤保障能力冠絕全球，戰(zhàn)爭中還是出現(xiàn)了物資短缺現(xiàn)象，缺油、缺水、缺彈是老生常談，如經過數(shù)天激戰(zhàn)，美軍第3機械化步兵師主戰(zhàn)坦克高爆彈告急；該師一天燃料消耗高達75萬加侖，美軍不得不布設一條長達100公里的臨時輸油管線喂飽“油老虎”。除此之外，還出現(xiàn)了一些新問題，如101空降師用于夜視鏡、GPS、無線電和其他裝備的AA堿性電池（5號）嚴重短缺，某營在“幫助”友軍修理悍馬車時，居然開出了500節(jié)電池的“戰(zhàn)地友情價”。當然，海灣戰(zhàn)爭美軍對電池需求量如此之大，缺少充電（鋰）電池也是重要原因，因為第一款商用的可充電鋰電池1991年才問世。
夜視鏡效果越好 耗電越多
如今，軍用電子設備越來越多，非30年前海灣戰(zhàn)爭時可比。在萬物互聯(lián)的當下，離開電子設備人就無所適從，這點從日漸膨脹的智能手機出貨量就能看出。包括通訊工具在內的電子設備對士兵非常重要，戰(zhàn)場上離開電子設備，就無法及時獲取戰(zhàn)場動態(tài)，無法獲得友軍支援，變成“聾子”和“瞎子”。電子設備離開電源就會變成廢銅爛鐵，設備電量耗盡和沒有無異，徒增負擔。有統(tǒng)計顯示，20世紀80年代，整個美國海軍陸戰(zhàn)隊戰(zhàn)場發(fā)電能力為65兆瓦，如今已超過300兆瓦，僅阿富汗戰(zhàn)場就需要65兆瓦的發(fā)電能力，這主要是因為無線電臺的數(shù)量增長了2.5倍，計算機的數(shù)量增長了3倍。
單兵負荷越來越高 電池占到20%以上
2006年，美國陸軍的一項調查顯示，為完成一項5天任務，美軍士兵平均消耗88節(jié)5號電池，主要用于武器瞄準具、夜視裝備、導航裝備、個人電臺，一個步兵營每年在電池上的支出超過15萬美元。同樣是2006年，在阿富汗“美杜莎”行動中，加拿大陸軍一個步兵連2周就消耗了1.75萬節(jié)電池；1個步兵排（33人）執(zhí)行48小時（2天）巡邏任務，平均每人電池負載為3.76千克，一個排攜帶電池總量超過124千克，其中近一半是通訊設備所用。到了2011年，美國防部報告顯示美軍士兵執(zhí)行72小時（3天）巡邏任務，平均每人攜帶33節(jié)電池，總重量超過4.5千克；2012年，人均攜帶電池數(shù)量增長到50節(jié)，重量近8千克。
標槍反坦克導彈CLU上豎長條為制冷設備
需要電能的武器裝備無處不在
武器裝備涉及的電子設備功率不同，小型電器可安裝或內置鋰電池、堿性電池，大型裝備要集成發(fā)電機組或連接外接電源。也許上述電池消耗的數(shù)字讓您吃驚，但真要盤點一下需要電源的裝備，或許您就能理解。篇幅有限，小編只舉幾個例子。
1.標槍反坦克導彈
真實的單兵便攜反坦克導彈遠沒有游戲中那么瀟灑。以美國標槍反坦克導彈為例，標槍是洛馬與雷神共同研制的第四代單兵反坦克導彈，具備發(fā)射后不管能力，1996年裝備美軍。標槍反坦克導彈全重22.5千克，其中導彈重11.8千克，除導彈外，還有CLU(Command Launch Unit，發(fā)射器的觀瞄和火控單元)和BCU(Battery Coolant Unit，導彈的電源和導引頭冷卻裝置)，他們重量和導彈差不多。發(fā)射標槍導彈時，可用CLU中的熱成像通道，但必須提前通電制冷30秒（有反映稱在阿富汗地區(qū)需2分鐘），將熱像儀降低到合適溫度。CLU底部有電池室，戰(zhàn)時一般安裝非充電的BA-5590電池。
背帶壓著的長方形外接模塊為一次性BCU
BCU是安裝在導彈發(fā)射管上安裝的獨立部件，由電池部分和壓縮氣體冷卻劑部分組成，發(fā)射前也要提前打開，將導引頭冷卻到最佳工作溫度。BCU是一次性用品，只能工作4分鐘，開機4分鐘后未能鎖定目標，要么停止發(fā)射，要么更換新的BCU。由于戰(zhàn)機把握存在不確定性，戰(zhàn)時往往攜帶數(shù)塊甚至10多塊。紅箭12反坦克導彈一樣需要攜帶很多備用電池，便攜式反坦克導彈并不那么“便攜”。
二戰(zhàn)夜視裝備 電池體積巨大 如今雖已小巧不少仍是負擔
攜帶大量備用電池的情況還出現(xiàn)在夜視裝備、無人機上。夜視裝備誕生于二戰(zhàn)時期（德國黑科技），德國發(fā)明了“吸血鬼”夜視突擊步槍，由一臺電池供電的紅外探照燈和瞄準鏡組成；美國也據(jù)此研發(fā)了M3夜視卡賓槍，但兩國均沒有大量裝備，主要原因就是電池難以小型化，性能也一般。今天的夜視設備同樣依賴電池，穩(wěn)妥起見，士兵肯定會攜帶一些備用電池，有時候還將其作為夜視鏡的配重安裝在頭盔上。無人機使用鋰電動力，通常情況下，一塊電池只能支撐半個小時，電池數(shù)量要根據(jù)任務來確定。
框中為臺風戰(zhàn)斗機的APU
2.戰(zhàn)斗機
飛機發(fā)電的方式和汽車類似，只不過中間多了一個步驟。先用電源啟動APU，再由APU啟動主發(fā)動機，發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電。APU的全稱是Auxiliary Power Unit，輔助動力裝置，它為地面上主發(fā)動機未啟動的飛機提供電源，支持電子設備、空調系統(tǒng)運轉，提供壓縮空氣供發(fā)動機啟動?？蜋CAPU一般裝在機尾尾椎內，我們熟悉的“法棍”空客A340因發(fā)動機較小，被戲稱為5APU。不僅客機，戰(zhàn)斗機同樣裝有APU，臺風戰(zhàn)斗機側面熏黑的小洞就是APU的排氣口，為了增加設備壽命，降低燃料消耗，戰(zhàn)斗機在地面也使用電源車供電，用于啟動發(fā)動機、照明和空調。
綜合后勤車輛 自備發(fā)電機組
除此之外，無線電、GPS、火箭和導彈制導系統(tǒng)、智能彈藥、魚雷、地雷、聲納浮標、火炮引信、主動誘餌系統(tǒng)、彈道修正附加套件、近炸引信或彈藥傳感器都需要供電。那些電磁炮、電磁彈射、激光武器等新式裝備更不用提，人家從設計之初就拋棄了傳統(tǒng)思路，直接利用電能，當然對能量密度要求非常高，供電系統(tǒng)是武器的核心組成部分。
BLU-114/B石墨炸彈
戰(zhàn)場供電存隱患，訓練強制斷電逼著官兵想辦法
正是因為軍事行動、武器裝備對電力高度依賴，摧毀敵方供電設施也成為削弱對方戰(zhàn)斗力的主要手段之一。石墨炸彈又稱“電力殺手”，海灣戰(zhàn)爭首次登場便摧毀了伊拉克85%的供電系統(tǒng)；1999年，北約空襲南聯(lián)盟，使用F-117A隱形戰(zhàn)斗機投擲BLU-114/B石墨炸彈，僅一天就讓南聯(lián)盟全國70%地區(qū)停電。石墨炸彈原理并不復雜，但對精度要求較高，破壞性極大。炸彈內部裝有100-200個易拉罐大小的容器，容器釋放后打開頂部的小降落傘，減速下降并保持垂直。
純碳纖維絲搭載在電線上導致短路
容器內裝有大量純碳纖維絲（膜），底部炸開后纖維絲飄散開來，接觸電網時造成短路，同時還會受熱汽化或產生電弧，使石墨纖維涂覆在電力設備上，破壞絕緣性能。由此可見，供電設施是戰(zhàn)時襲擊的重點目標，易于破壞難以修復。一旦電網中斷，軍隊用電必須自給。我軍在演習中也注意到戰(zhàn)場供電存在隱患，媒體就曾報道，中部某訓練基地就模擬真實戰(zhàn)場環(huán)境，增加了指揮所突然停電科目，逼著參演部隊啟用發(fā)電車，提高自我保障能力。
Ba5590軍用鋰電池
電池的糾結
發(fā)電車固然重要，但不可能隨身攜帶，所以電池仍是軍隊最重要的電源。電池種類繁多，大體上可分為一次性電池（如5號堿性電池和一次性鋰電池）和可重復使用的充電電池（如充電鋰電池、鉛酸蓄電池），因擔心找不到充電電源或來不及充電，一次性電池一直是美陸軍多種通信系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的主要電源。典型代表如BA-5590型鋰-二氧化硫電池，電池體積為12.71×11.12×6.21厘米，重量為1.025千克，容量為1414Ah (12V) 或712Ah (24V) ，貯存期10 年。
一個步兵班的負荷
戰(zhàn)場非市場，即使后勤強大的美軍也曾遭遇電池荒，最后一個連沒幾部夜視儀能用，其他國家肯定也好不哪去。執(zhí)行任務時，備用電池肯定多多益善，如無線電一般要帶5塊，電池一般占單兵負荷的20%。當然，最多能帶多少，最終帶多少，還得算算體力賬，因為步兵需要攜帶的裝備實在是太多了。美國海軍陸戰(zhàn)隊力量與耐力的新標準要求步兵軍官的體能需達到負重68.9千克行走14.5千米。
從古到今 技術進步并沒有讓士兵更輕松 反而越來越累
這個負重聽起來略嚇人，但并不離譜，標準防彈衣與頭盔重9千克，M4卡賓槍與彈藥近7千克，此外，還有手榴彈、食物、水、雨衣、衣物、手電筒、單兵電臺、夜視儀、醫(yī)療包等物品，個人裝備輕而易舉就能達到32千克，還要幫助攜帶其他物品和彈藥（60毫米迫擊炮彈、單重1.8千克，AT-4火箭筒等）。海軍陸戰(zhàn)隊一名步兵表示，自己在阿富汗戰(zhàn)場最高負重記錄為90.7千克。
大量電子設備均需要電池供電
戰(zhàn)場用電如何保障？電力來源還有哪些？
戰(zhàn)場用電如何保障？電力來源還有哪些？如此高的單兵負荷，恐怕只有提供載具，山地作戰(zhàn)更是難以想象。靠電池終究不是辦法，戰(zhàn)場電力該如何保障，電力來源還有哪些？且聽下文分解。
戰(zhàn)地出租車還是很重要的
1.最直接的辦法--車載充電裝置。原理類似高鐵上的插座與USB接口，只是軍規(guī)更嚴格。近年來，我們大刀闊斧進行了師改旅改革，組件了輕型合成旅，為輕裝部隊配備了勇士高機動車，特戰(zhàn)旅還裝備了山貓高機動車，這些載具堪稱戰(zhàn)地出租車，也是士兵移動的營房，為士兵攜帶更多電子設備提供了基礎和保障。
背負式單兵野戰(zhàn)光伏供電系統(tǒng)
2.最普遍的方式-光伏發(fā)電設備。 清潔能源中，光伏發(fā)電是大規(guī)模使用的一種。因設備簡單可靠，對環(huán)境要求低（有太陽就行），光伏發(fā)電被各國軍隊采用。我軍也有類似設備，如這款粘有6塊黑色單晶電池片的迷彩帆布，折疊后長寬18厘米，厚度不超過3厘米，天晴時將其掛在單兵背囊上就可為裝備供電，額定功率達到20W，可以滿足電臺、“北斗一號”手持型用戶機等裝備的用電需求。
掛在戰(zhàn)士身上的單兵步行發(fā)電器
3.傳統(tǒng)的擴展--單兵發(fā)電設備。除了（單兵）光伏發(fā)電設備，還有一些單兵發(fā)電設備，可將機械能轉化為電能，保證惡劣天氣也有電可用。我軍就裝備有手電筒大小的單兵步行發(fā)電器，靠行進時的晃動來發(fā)電，國外還有人研發(fā)膝蓋運動發(fā)電器，靠行走時大小腿相對位置的變化帶動發(fā)電裝置發(fā)電。一百年前，軍隊使用手搖、腳蹬發(fā)電機為電話供電；一百年后，包括美國在內的許多國家仍在研發(fā)新型人力發(fā)電裝置，經過一百年又走回了原點，但這是事實。
一戰(zhàn)時的人工發(fā)電設備
4.較高端的辦法--組建戰(zhàn)場微電網。微電網是由分布式電源、儲能裝置、保護裝置匯集組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，可以與外部電網并網運行，也可以獨立運行。戰(zhàn)場上，各發(fā)電機組往往處于獨立狀態(tài)，孤立的發(fā)電機組往往處于輕載狀態(tài)，只有發(fā)電機組處于高載或最大負載時才能發(fā)揮出經濟性。建立戰(zhàn)場微電網，可為部隊節(jié)省燃料40%以上。
集裝箱式微電網供電系統(tǒng)
5.小基地新辦法--開發(fā)非并網可再生能源混合發(fā)電系統(tǒng)。此概念由美國海軍陸戰(zhàn)隊提出，它混合光伏電池、風力渦輪機和燃料發(fā)電機，是傳統(tǒng)發(fā)電機的擴展，并將發(fā)電與儲電相結合，能源存儲介質可包括電池或用于燃料電池的氫。
搶險救災 電源車先行
戰(zhàn)場上，發(fā)電機組是最大的燃料消耗者，美軍共裝備發(fā)電機組12.5萬臺，平均每年將消耗3.57億加侖油料，運行費用高達35億-50億美元，如果能提高光伏、風等清潔電能的比例，就能大幅降低開支。只是陽光、風具有不確定性，必須將發(fā)電與儲能技術相結合，白天利用陽光發(fā)完點存起來才能供夜晚使用。
野戰(zhàn)太陽能發(fā)電車
