●作者/ 中校，瑞安·埃尔文 少校，爱德华（泰德）哈林斯基
●译者/凡是非凡的非
●校对/Nangwa
●取材/Infantry 2020 夏季（美）
电池寿命问题在现代战场上并不陌生。举个例子，第一特种部队司令部每季度举行一次特种作战通信情报（SIGINT）课程（SWSC）。（此特种作战课程向特种部队的通信情报小队教授战术通信情报的基础知识，该小队称为特种作战阿尔法。）根据最近一期班的课后评价，由于电池寿命有限，通信情报人员可能在结业演习中，将他们最高性能的通信情报装备（此后称为系统，以保护实际名称）留在驻地。取而代之的是，他们选择携带功能较弱的设备，原因很简单，因为在为期一周的演习中，系统的续航时间仅有不到几个小时。
“实际运行进行得很顺利，但由于每次充电只能持续使用4个小时，而且我们没有额外的电池，因此强制携行系统并不现实。基本上它变为了无用重量，成为我在48小时实战行动中不愿携带的东西。”
通信情报“阿尔法”作战小队（SOT-As）知道系统的缺陷，并认为它不是实用的作战平台。教员们依然跳着脚地“强烈建议”，我们应携带我们所有可用的装备。大约4个小时的信号接收之后，它就是背包中一个浪费空间的大铁坨子。”
从通信情报人员的角度来看，因为系统的电池寿命问题，在野战环境中，它从来都不是可靠的选择。BA-5590电池可持续使用约4个小时，也就是说，这意味着对于48个小时的演习，小队将需要12枚BA-5590。如果是7天，每个3人小组则要用42块电池。每块电池重3磅，这意味着每个小队的通信情报人员必须携带126磅的BA-5590电池。从一名步兵的角度来看，通信情报人员将这个系统留在驻地，就像一个步兵排在执行历时一周的巡逻任务时，将M240机枪留在了驻地，因为它只有20发子弹。
但是，这种电源问题并不是通信情报专业所独有的。如果陆军在做出正确的技术投入时没有采取配套的战略来解决这一难题，那将使士兵在多域作战中将面临相同的困境。机动旅战斗队正在计划以跨域机动构想，在不再保证补给的地域作战，这会加剧这个矛盾。简而言之，为了使陆军在未来的战斗中取胜，军人必须拥有比以往任何时候都更高效的电源系统，能够提供更持久的能源供应。
为了充分理解针对徒步士兵对电源技术投入的需求，必须了解步兵的目标。步兵的任务是通过火力和机动手段接近敌人，以消灭或俘虏他，或用火力，通过近战和反击以击退其进攻。步兵将在所有作战环境中综合运用各种武器与敌人作战，直至击败敌人。简单来说，步兵歼灭敌人并占据阵地。为了完成其任务，步兵必须能够在不依托再补给的情况下，独立维持补给长达72小时。在这72个小时内，一个关键考虑因素是步兵的先进技术，可使其在战场上无法匹敌。要考虑到传感器，激光，夜视设备等诸如此类的装备。它们的电源需求是其性能的致命弱点。
目前，徒步步兵班能够在战斗情况下维持大约12个小时，而无需额外的电池。在超过12小时后，如果无法为电池充电，则步兵班将需要携带额外的电池以在重新补给之前维持72小时。每个士兵将被要求携带3到4个2.6磅的适形可穿戴电池（CWB），以满足基于士兵技术装备的电力需求。随着技术的进步，士兵们需要更多的电力来保持他们的系统运行，以胜利完成任务。因此，随着新装备加入到士兵装具中，例如集成式视觉增强系统（IVAS），增强型双目夜视仪（ENVG-B）和下一代班组武器（NGSW），可用电能与电能需求间的缺口将成指数激增。换个角度来看，一个按“未来战士”配备的步兵班将需要19个CWB来维持72小时，其携行电池重量为50磅，而一个由近战士兵配备的步兵班将需要60个CWB以维持72小时，携行电池156磅。
为了解决士兵们面临的这个问题以及许多其他问题，陆军未来司令部开创了以“士兵战术电源”（STP）为基石的“陆军电源与电池战略”。该战略将STP定义为一个队属的、快速可用的、轻量级的系统，它在小分队级别存储、生成、管理和分配能量，并使用自适应班组体系架构（ASA）集成组件。该战略进一步确定了必须共同努力的4条发展路线（LOE），为士兵在战场上提供充足数量的能量。这些发展路线如下：
1）能量存储;
2）电源/数据管理与分配；
3）发电与转换；以及
4）电池充/放电。
值得注意的是，至少在短期内，它将从所有发展路线获得解决方法来满足陆军的能源需求。
为了防止电源成为影响士兵杀伤力的关键制约因素，将新的电源技术以有效方法纳入士兵平台至关重要。对于发展路线1，能量存储，军方决定采用锂离子技术作为满足电池电量需求的正确解决方案。尽管在硅阳极与锂离子电池结合方面，以及改变电池内部配置（电池结构）方面取得了新的进步，从而提高了能量密度，但我们目前的电池技术所能提供的支持还有局限。这一情况，伴以持续增长的电力需求，将要求士兵携带更多的电池。然而，士兵携带的电池越多，士兵的负荷就会增加，从而导致士兵的体能下降。
解决士兵负载问题的一个可能的解决方案，在发展路线3（发电）的情况中，是燃料电池。燃料电池是一种电化学装置，它将化学能清洁有效地转化为电能。它们可以提供一种轻量化、可穿戴的发电系统，在“移动中”为士兵携行的电池充电。这个设想可以减少士兵的负荷，并解决士兵和班组不断增长的电能需求。陆军目前正在评估三种型号的燃料电池：
1）Jenny 600S，Jenny 1200和Emily 3000，直接甲醇燃料电池（DMFC）；
2）20瓦和50瓦的Honey Badger重组式甲醇燃料电池（RMFC），它依靠风挡玻璃水运行；以及
3）三氢化铝基（氢铝化合物）可穿戴燃料电池（干电池）。
这些系统正在本宁堡的2020年陆军远征战士评测（AEWE）中进行评估。作战能力发展司令部——士兵中心及指挥、控制、计算机、通信、网络空间、情报，监视和侦察（C5ISR）中心，正在马里兰州阿伯丁试验场对各种燃料电池进行比较分析和测试，并测定发电和充电能力。
总之，为了确保士兵在未来战场上取胜，士兵战术电源解决方案必须以高效，快速的方式提供能量，并延长持续时间。由于“士兵杀伤力跨职能小组”每个主要的倡议都需要STP为促成因素，因此陆军必须坚持其“电源与电池战略”，同时要承认在短期内没有给士兵的灵丹妙药。锂离子技术和燃料电池是两种技术，当结合在一起时，它们可以在适当的时间为士兵产生适量的电能。陆军必须继续对这些技术及其他类似技术进行投入，以确保士兵能够继续接近并歼灭敌人。
瑞安·埃尔文中校目前担任机动能力发展与集成局（MCDID）士兵系统处处长。
爱德华（泰德）哈林斯基少校目前担任士兵系统处首席项目官。