戰後潛艇最重要的改進之一是空中獨立推進（AIP）系統。20世紀90年代首次出現的AIP改變了非核潛艇的運行方式，使它們能夠更長時間地在水下作戰和隱藏。結合他們的極端安靜，AIP的使用已經成為現代柴油電動潛艇殺手，即使在具有挑戰性的反潛戰環境中也能夠跟蹤和下沉他們的獵物。
傳統的非核推進潛艇以前在地面上花費了大量時間，這些潛艇配備柴油 － 電動發動機，需要地面空氣來運行發動機併為電池充電，這限制了潛水艇潛入水中的時間。
AIP雖然沒有給予柴電潛艇與核動力潛艇相同的水下持久力，但仍然是一項根本性的改進。當前主流的AIP推進系統主要包含3大類：以Sterling系統為代表的閉路柴油發電機、化學燃料電池以及鋰離子電池。
中國039A型
中國潛艇技術在過去三十年實現跨越式發展，從老化的羅密歐級柴電潛艇迅速發展到更現代化的設計。
中國最新的潛艇類別之一是039A型或元級潛艇，大致類似於蘇聯／俄羅斯基洛級，有一個子彈形船體和大帆，但是在3600噸時，原子重量增加了20％。這艘潛艇的潛艇最高速度為20節，是第一艘使用AIP的中國潛艇，據報道該潛艇使用了Sterling系統，配備六個533毫米標準直徑的魚雷發射管，能夠發射魚雷、Klub反艦導彈、C－802反艦導彈或海上地雷。
德國212型
德國212型被認為是世界上最先進的柴電攻擊潛艇之一，該潛艇第一次使用了氫燃料電池AIP系統。
根據潛艇管理局HI Sutton的說法，212型使用質子交換膜氫燃料電池，使潛水艇能夠浸沒長達三週，幾乎沒有可檢測的排放，X形船尾平面允許船舶靠近海底或淺水區域運行。212型可以在水下達到十二節水下二十節，並且有六個533毫米魚雷發射管用於海嘯魚雷，反艦導彈和地雷，由德國、意大利、挪威和波蘭運營。
日本Soryu級
Soryu級是另一艘來自日本的高級潛艇級，是一艘大型的4600噸柴油電動潛艇，配備AIP推進裝置。
Soryu級使用原始的瑞典Kockums AIP系統在水下靜靜地停留。Oryu級於2018年10月初在日本神戶推出，是第一艘配備大量鋰離子燃料電池的潛艇，它們為水下長時間續航提供強大，持久的能量儲備。
與Type 212類似，Soryu潛艇有x形船尾平面。每艘潛艇都有6個533毫米魚雷發射管，用於發射89型重型制導魚雷、次魚叉反艦導彈和地雷。
瑞典哥特蘭級
作為AIP潛艇的鼻祖，瑞典哥特蘭級是第一艘配備先進推進系統的潛艇。該潛艇水下只有1600噸，三艘哥特蘭級船比許多柴電潛艇小，但瑞典對於在貝利納灣和波羅的海限制範圍內的大型潛艇幾乎沒有用處。
哥特蘭級可以在AIP上淹沒20節和5節，潛艇有四個533毫米的魚雷發射管，獨特的潛艇可以運送多達四十八個外部安裝在船體上的地雷，以便快速播種雷區。
俄羅斯拉達級
俄羅斯拉達級目前沒有AIP推進系統，但俄羅斯作為主要潛艇力量和系統等工作的地位意味著莫斯科不能被列入名單。
作為冷戰時代基洛級，拉達潛艇的替代品彌補了俄羅斯高低潛艇組合的低端。這些潛艇面臨技術和資金問題，推遲了引進：第一艘潛艇於1997年聖誕節後的第二天被放下，並於2010年投入使用。
這艘潛艇在水下取代了2700噸潛艇，裝備了6枚533毫米魚雷發射管，用於發射魚雷、Klub反艦導彈、Kalibr陸地攻擊巡航導彈和地雷。困擾Ladas的一個技術問題是未能開發國內AIP系統，但工作仍在繼續，莫斯科希望將這樣的系統建造到後來的潛艇中。如果俄羅斯買不起像Borei這樣的高端潛艇，那麼至少有五個Ladas計劃，甚至可能更多。
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