-独行俠_Fish-
燃料电池淘金客做过用过很多，曾经给多个项目配套。首先说燃料电池和锂电池并不冲突。以燃料电池为AIP辅助动力，德国已经实现了。但燃料电池技术先进的日本并没有采用，甚至连AIP辅助动力都还是用的斯特林发动机，现在连斯特林发动机都取消了，全锂电池。这是因为几种电池的特性很不一样，下面来展开讲一下。
用锂电池技术风险最小
发展了几十年的锂电池，相对来说技术风险很小。相比之前潜艇上用的铅酸电池来说，锂电池的优势首先是能量密度大，特斯拉用的单节锂电池能量密度高达280WH/公斤，是铅酸电池的好几倍。换句话说，原本上世纪80年代先进常规潜艇的水下性能是20节最高速续航1小时，4节静音航速24小时左右，现在可以翻好几倍，已经达到了传统AIP动力的4节水下潜行一周的标准，而技术上呢，基本就是把铅酸电池替换掉，技术风险非常小。
跟燃料电池相比，锂电池的优势在于功率密度大！德国212、214级潜艇上的燃料电池，都只有不到300KW的功率。而锂电池的能提供的功率要比这大几十倍！也就是说，目前德国的燃料电池系统只能做AIP辅助动力，提供水下低速潜航的动力。而锂电池完全可以作为主动力，即使以20节冲刺，也完全不在话下！
另外锂电池不用储存、补充氢气和氧气，这也是对比燃料电池的重大优势。
锂电池的安全性
有答主提到锂电池的安全性，这是对潜艇动力不太了解，事实上锂电池不说比铅酸电池更安全，至少也是各有所长的。铅酸电池在储存、放电时会产生少量的氢，这是很危险的，所以潜艇用电池还要配酸液循环系统和搅拌系统，少产生一些氢，还要及时处理已经产生的氢。如下图。而锂电池完全不用担心这个问题。
锂电池的危险在于热管理，尤其是在大功率放电的时候，但事实这在水下并不算困难，海水本来就可以用来冷却，只是要注意盐份结晶堵塞管道。苍龙这么大规模使用锂电池，热管理系统是必须的，这也是技术核心！
燃料电池的优势和劣势
燃料电池并不是没有优势的，它的综合能量密度很高。这里用“综合”是有用意的，考量燃料电池系统的能量密度，要把发电的燃料电池模块、储能的储氢装置（如下图，潜艇上的储氢系统）两大部分的重量全部算上去！如果只是满足低速潜航的需求，发电的燃料电池模块可以做小一些，氢气可以多装一些，算下来综合能量密度达到700WH/公斤是没有问题的，再挤一挤做到锂电池的3倍也是有可能的。
现在题主应该可以明白，为什么燃料电池适合做AIP？如果用燃料电池提供潜艇的最大功率需求，发电的电池本身会很大很重，综合能量密度和锂电池相比就不划算了！至于成本，什么铂的用量，这在军用领域根本就不是什么大问题。另外一个缺点，燃料电池需要补充氢气和氧气，这对后勤、港口的要求比较高。
单从性能上讲，锂电池和燃料电池搭配形成“电-电”混合是最好的，锂电池提供冲刺速度，燃料电池提供长的续航时间。但是，这样一来系统就更复杂了，造价高、技术风险大。
苍龙为什么不用燃料电池
首先日本丰田的燃料电池技术的确非常牛，几年前就把113KW的燃料电池组装进小小的乘用车了，反观德国214级潜艇，也就是两组120KW，跟丰田的大客车（如下图，装了2组113KW的燃料电池）功率差不多。但是，车用和潜用燃料电池不完全是一码事！车用的用空气，潜艇上用的是自身携带的氧气！两种电池在设计思路上差别很大！车用电池牛，不代表潜用电池纯氢电池技术也牛！
其次，前面说过了，仅仅是把以往潜艇上用的铅酸电池换成锂电池，性能已经能够和AIP动力相比，结构还要简单得多，甚至比斯特林AIP还要简单，后勤也方便，这一代的苍龙实在没必要再冒更大的技术风险了。步子太大会牵着那啥的。
有兴趣多了解一些燃料电池、电动力方面的东西，欢迎大家一起交流，看看我以往的文章，谢谢
史海淘金客
纠正问题错误描述：氢燃料电池不是储能电池，与锂电池不冲突
日本发展氢燃料电池引起了很多人的热议，其论点是氢燃料电池比锂电池先进在哪？这种在对技术一无所知的前提下即可认定为“先进”，本身是一种无知与自卑的表现，在分析这种技术是否有价值之前——首先要明白什么是氢燃料电池堆，否则只能显得“磕膝盖有些朝后”了。
两组电池的作用
氢燃料电池堆-发电
动力锂电池组-储电
大部分吹捧氢燃料汽车的所谓汽车爱好者，是连发电与储能电池组都没闹清楚的，认为车辆有一组电池堆就能直驱汽车行驶了吧。然而真正的氢燃料电池堆只能用以发电，利用的是氢氧与催化剂的反应产生电流，实现涓流稳压为动力电池组充电；汽车的的真正动力源是来自动力电池组，否则仅仅靠低功率的发电这台车还能开吗？
综上所述，燃料电池堆与动力电池组是相辅相成的，氢燃料电池的概念本质为【化学发电增程器】。增程式电动汽车早已大量普及，比如混合动力绿色车牌的公交车和旅游大巴都是增程车，区别无非是发电增程器选择了“内燃机+发电机组”，利用消耗燃油为基础发电；这种成熟的模式是真的可以节能的，因为内燃机与电动机的能量转化率差距极大。（参考下图组）
图1：内燃机的平均热效率≤40%，因为有冷却、运动、进排气热能损耗，而热能是转化为机械能的基础。
图2：电动机的平均转化率≥90%，优秀机型已经接近了97%。也就是说同样为发动机，电动机的扭矩损耗是极低的。
假设一台大巴车用内燃机直驱，需要发动机的排量至少在5.0升左右；大排量发动机以平均2500转左右的转速运转，其耗油量是不是很大呢？但如果用高效率的电动机驱动，其平均电耗假设为50kwh/100km，那么内燃机作为增程器只需要以1500转的低转速恒定运行，带动发动机实现满足额定50kw功率的发电量即可。而实现这一功率并不需要大排量柴油机，1.5T/2.0T已经绰绰有余了——利用小排量发动机恒定运转发电，再利用高效电机驱动汽车，这是燃油动力增程系统能够结构的原因，但是氢燃料电池堆做不到。
氢燃料电池堆发电的基础是氢氧反应，氧气可以从自然界源源不断的额获取，但是氢气不可以哦。所以氢燃料发电需要制造氢，而利用石油天然气与煤炭制氢与其号称的节能减排背道而驰，那么只有电解水制氢可以利用了。通过电解水方式消耗60kwh左右的电能可以制造一公斤氢，但利用一公斤氢在燃料电池堆中只能反应出20kwh左右的电，以每公斤氢浪费40kwh的电为代价去增程，这与节能减排还有一毛钱的关系呢？然而为什么苍龙级潜艇要用这种模式呢？
日本是战败国-仅此而已
日本是不可以将核技术用以军备的，而潜艇在水下是不能使用柴电增程系统的，氧气是很大的问题。此类潜艇需要在海面上利用柴电系统为蓄电池组充电，在水下的续航能力完全以储能电池容量决定。不过API系统就数可以一定程度解决这一问题，化学发电可以有效提升水下潜航能力；重点是在军备方面是不绝对考虑能耗的，所以苍龙级只能考虑这种系统，而有核国家对于这种技术基本为弃之如敝履。
丰田汽车的氢燃料电池堆技术，说白了就是苍龙级潜艇的技术开发，但对于汽车而言充其量“废物利用”。首先因为氢燃料电池组的能耗太高，其次是制造成本非常之高，一组小小功率的电池堆需要几十克的铂，买一枚铂金戒指的需要多少钱呢？而日本之所以大力推广这种技术，原因只是在白金点火的化油器时代为了垄断行业而储备了大量的铂，但是在电喷时代就没用了；但是制氢可以消耗这种金属，原因懂了吗？
日本氢燃料增程式汽车在其本土市场也没有得到认可，七八年的光景只有几千台的保有量，数千座加氢站无一不在亏损——日本人也没有那么愚蠢了，但是日本氢能社的会长龙野广道似乎认为中国汽车市场的水平很低，所以也才放出在中国汽车市场大力发展氢燃料汽车的P话，但是这种问题特别突出的车在哪都不会得到认可，国内加上试验车的保有量比日本还低。这就是氢燃料增程式电动汽车，至少在汽车领域是非常愚蠢却也野心勃勃的尝试。
天和Auto
是什么让你产生了氢气燃料电池比锂电池还靠谱的错觉？至少在当前，氢能源的安全性那是远远比不上锂电的。潜艇内部空间十分狭小，而且要潜入海底，一旦出现火灾那就是凶多吉少，几乎没啥回旋余地。所以不要说氢燃料，锂电池除了日本都没有谁敢玩。至少在商用层面上，存量寥寥的氢燃料汽车产业已经出了多起严重事故——不是汽车本身，而是加氢站。也就是说氢气存储到今天还是个大问题。
潜艇内部，空间十分狭窄，一旦出现气体泄漏，火灾，很难有回旋余地
储氢设备有多不靠谱？
人类当前的储氢设备有多不靠谱，看看商用的加氢站就知道了。截止2019年底，全球一共建成450座，但美国，韩国，日本，挪威，这些开展加氢试点的国家都已经发生过加氢站爆炸事件，所以事故率还是相当之高的，潜艇这种昂贵的武器承受不起这种高风险。
氢能源汽车，普及的不多，出的事故不少，而且都是在储氢装置上出的问题
那锂电池就靠谱吗？也不靠谱，毕竟锂电池也是一种性子比较“烈”的电池，在电动车上经常发生火灾。而且锂电池发热严重，如果做不好散热处理也会增强潜艇的红外特征。那日本为啥要在苍龙级基础上加上锂电池呢？还不是和平宪法给逼的。实际上日本的民用核技术在世界也是排到前面的，如果肯让三菱放开搞，弄出个潜艇用的核反应堆也不是太大的难事，毕竟连印度都搞出个歼敌者号核潜艇了。但是核潜艇是典型的进攻型武器，在法理上就已经被毙掉了，除非日本进一步修宪，否则不可能让他搞。所以日本是没得选，核潜艇不可能搞，为了提高潜艇潜航能力就只能上锂电池。至少锂电池还是比氢燃料电池靠谱的多。
