近年来，全球各大汽车厂商均开始将燃油发动机驱动技术，例如电动机或氢燃料电池等技术组合起来，共同研发不同的混动技术方案。而以美国“阿布拉莫斯”X、韩国K3为代表的众多新一代主战坦克项目，也都都表示将采用混动技术，提升坦克未来的作战能力。那么混动技术对坦克性能的增益有哪些？哪种混动技术最适合坦克？本文将对此进行探讨。
混动技术是指利用两种以上能源产生动能以驱动车辆的技术，因此其驱动系统可由多套动力装置共同构成。但一般而言，通常是由一套化石燃料驱动系统与一套新能源驱动系统组合而成，例如汽油、柴油、液化石油气与太阳能、电池或燃料电池的结合，即内燃机与电机、涡轮机等技术的融合。
混动技术刚出现时，人们往往关注其对环境的影响，但它却引起了全球各国军队的重视，根本原因在于混动技术具备潜在的作战优势。首先，混动技术能够降低坦克行驶相同距离的油耗，从而减轻军事后勤压力，提升坦克的续航能力，同时电动机的加入也能增强坦克的战斗力。其次，混合动力技术赋予了坦克在必要时关掉发动机、以纯电动模式隐蔽接近目标的能力。当发动机关闭时，无论是热辐射还是噪音排放都将显著减少，这一特点与坦克隐身化的趋势高度契合。
然而，哪种混合动力技术最适合坦克这样的军用车辆值得思考。需要强调的是，军用车辆对动力的需求与普通民用车存在非常明显差异。军用车辆对动力系统确实有高性能的要求，但这种高性能大多数表现在扭矩水平以及早期加速的响应性能上，而对最大行驶速度及最大输出功率的期望则相对较低。
所谓扭矩，是指使物体发生转动的力矩，是衡量发动机旋转力的物理量。简言之，大扭矩的发动机未必能使车辆速度更快，但一定能使车辆在爬坡和承载重物时表现更出色，能够更轻松地克服崎岖地形、摆脱坑洼的困扰。以各国现役主战坦克为例，其发动机扭矩输出水平通常明显高于动力输出水平。
德国豹二坦克所使用的Ka-501 12缸柴油发动机，最大输出功率为1103 kW，约合1500马力，但扭矩输出高达4700 Nm，这一数值需在1600 RPM时才可以做到。美国M1A1坦克所使用的AGT1500燃气轮机，最大扭矩输出高达3730 Nm，即便在较低转速下也能产生高达904 Nm的扭矩。即使不具体分析这两款坦克的动力参数，仅从其动力装置类型也能看出坦克对扭矩参数的重视。
豹二搭载的柴油发动机相较于以汽油为动力的普通发动机，在扭矩输出方面具有先天优势。这是因为柴油的单位体积内的包含的能量高于汽油，在相同燃料燃烧过程中可释放更多能量，由此产生更大的扭矩。这使得柴油机在专用车市场广受欢迎，从军用坦克、装甲车到民用挖掘机、推土机均倾向于采用柴油机。而美国陆军M1系列坦克采用的AGT1500燃气轮机，同样是一款扭矩输出突出的设备，其结构更简单，常规使用的寿命也更长。在坦克尤为看重的前期加速响应能力上，AGT1500燃气轮机的表现同样优异，可使M1坦克在7秒内完成0-32km/h的加速，确保坦克具备良好的机动性。
扭矩输出大、加速响应快也是电机的物理特性。那么，目前市场上有哪些混动方案？其中哪种最适合坦克？从部分汽车厂商的实践来看，坦克可选择的混动技术大致上可以分为三大类：串并联混动（PHEV/HEV）、增程式混动（REEV）和功率分流式混动（PS）。当然，各厂商在发展混动技术时，会在上述三大类型基础上进行针对性优化，并衍生出多种命名。
首先分析串并联混动模式。该模式主要由发动机、发电机和驱动电机三个动力单元构成。在此工作模式下，车辆可在低速行驶时实现纯电驱动，完全依靠蓄电池供电驱动电机运行。若处于低功率模式，可启用串联模式，由发动机带动发电机发电，以确保驱动电机的正常运转，此时发动机不直接参与车辆驱动。但若车辆需高速巡航或执行急加速等操作，则可切换至并联模式，使发动机与驱动电机协同工作，以最大化动力输出。目前，大多数插电式混动解决方案均采用该技术框架的相关设计。
对于军用坦克而言，串并联技术的最大优点是能够最大化动力输出，使坦克在加速上坡或抢占有利位置时占据优势。至于动态模式切换时的顿挫感对舒适性的影响，在军事场景中并非主要考量。其不足之处在于动力总成结构较为复杂，可能增加坦克的维护成本，影响作战稳定性。此外，该模式需要一定体积的电池，如何将更大电池内置于坦克车体并确保防爆性能，以及优化车辆安全性，是潜在的风险因素。坦克毕竟用于战区，若新技术为乘务组带来更多负担，可能不如不使用。
因此，串并联技术在坦克等军车领域的应用前景，在未来十年内仍需视电池技术的突破而定。若电池单位体积内的包含的能量逐步提升，或防爆性能得以改善，电池体积和重量将得以减小，安全性和稳定能力也会提高，串并联混动模式将更适合坦克。此外，电池技术的进步对增程式混动（REEV）和功率分流式混动（PS）同样有益。
接下来分析另外两种混动方案是不是适合坦克。增程式混动方案本质上是串并联模式中串联模式的独立提取。虽然其动力总成包含发动机，但发动机从不直接驱动车辆，更像一台移动发电机，类似于现代军舰采用的“全电推进”技术。所有动力来源最终均汇聚于驱动电机。
坦克采用增程方案时，工作状态分为两种：一是动力电池满电时，电动机完全依靠电池输出驱动车辆，车载发动机无需运行；二是电池的电量不足时，发动机启动，驱动车载发电机发电，使电动机持续工作。发动机不直接参与驱动系统，其产生的电能大多数都用在电池充电，以延长车辆续航里程。
雪佛兰和别克的Volt技术应用了增程技术，可归纳为日产此前推出的e-Power技术也有增程影子。但其车载内燃机仍可间歇性直接驱动轮毂，技术上有所区别。总体而言，若将增程方案应用于坦克及其他军用车辆，仍存在一定弊端。其最大优点是动力切换时无顿挫感，动态平顺性较高，但这种舒适性提升对坦克和装甲车辆而言意义不大。
此外，增程式发动机仅作为移动发电机，从能量转换效率看略显浪费，与军舰采用全电推进的情况差异较大。军舰体积非常庞大，可搭载大型燃气轮机和电动机，并具备充足燃料储存空间。而下一代主战坦克追求减重，设计目标多在70吨以下，不太可能搭载仅用于发电的发动机。加之增程方案系统结构较复杂，或许难以满足坦克简单可靠的需求。
以丰田THS技术为代表的功率分流式混合动力技术，与前述两种技术相比，优点是运行可靠性。目前掌握该技术的整车厂主要有丰田和福特，福特的PowerSplit技术也沿袭丰田THS路线。该方案并非将电能转为纯电驱动，而是将动力分配输出，一部分为机械驱动，一部分为电力驱动。因此，无论车辆如何运行，发动机始终在最高效率范围内工作，且不必因行驶状态变化频繁调整转速区间，由此减少低效率工况下的运行时间。
这减少了部件磨损，有助于提升动力系统的耐久性和可靠性，符合坦克动力系统简洁耐用的要求。与其他混动方案相比，功率分流技术无需大体积、高重量的电池，这对坦克内部空间设计和安装安排而言是利好消息。较小的电池也代表着更低的损坏概率。
当然，功率分流技术存在固有问题，如高速性能不佳，电动续航能力较短，但对坦克而言，这两点并非致命缺陷。坦克采用混动技术，注重的是电机带来的高扭矩和瞬时加速响应。然而，正因如此，功率分流模式的电机功率比较小，性能释放不够突出，可能不易获得军方青睐。
至于未来坦克将以哪种混动技术为主，还有是不是会朝混动或纯电动方向发展，欢迎读者在评论区分享观点。
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