空氣電池是一種特殊的燃料電池，它以金屬為燃料，透過與空氣中的氧氣發生化學反應產生電能。由於氧氣可以無限量供應，理論上空氣電池的蓄電量可以達到鋰離子電池的5至10倍，有「終極蓄電池」之稱。
制作空氣電池可選用的原料比較多樣，已經取得研究進展的空氣電池主要有鋁-空氣電池、鎂-空氣電池、鋅-空氣電池和鋰-空氣電池等。其中，鋅-空氣電池和鋁-空氣電池已有實際套用，正在研制中的鋰-空氣電池效能最好，同等體積和重量下，比功率和比能量遠高於目前使用的鋰離子電池，因此被寄予厚望，是當前的研發熱點之一。
戰場套用優勢突出
與普通蓄電池相比，空氣電池用氧氣取代金屬，重量大幅減輕，具有輕便、能量密度高等優點，符合裝備使用電源「更小、更輕、更有效」的要求，在軍事套用中具有諸多優勢。
機動效能好。空氣電池的氧化劑來自空氣，電池重量大大減輕，貯運方便，具有較好的機動能力。它還可以模組化使用，作為大功率移動電源為軍事裝備和設施供電。
保障效能高。空氣電池具備能量密度高、放電電壓穩、迴圈使用壽命長等優點，且結構簡單，作戰中透過快速更換金屬電極和電解液，永續提供電能保障。
環境適應力強。空氣電池采用的金屬電極原材料豐富多樣，即便在嚴苛的戰場環境下也較容易獲取。
生存能力高。空氣電池的反應物和產物無汙染，熱放射線和電磁放射線等訊號特征弱，與普通電池相比，可提高裝備的戰場生存能力。
後勤維護率低。在作戰中，空氣電池幾乎不需要維護保養，減少戰時後勤負擔。
由於結構局限，空氣電池的不足主要體現在利用率低、壽命短、能量密度小、高功率輸出不足等方面，制約其走向大範圍套用。近年來，各國加快空氣電池研發速度，提高電池效能，推動實際套用。據【日本經濟新聞】報道，日本計劃在2025年實作鋰-空氣電池實用化，目前多家企業已取得技術突破。
加快實用化步伐
空氣電池既可用於建造大、中型基地電站，也可用作電動車輛、無人機和小型潛艇的電源，同時還可作為個人裝備、膝上型電腦等小型裝置的人員攜行式電源，推動上述裝備小型化、輕量化，更好地適應未來戰爭形態和作戰需求。
水下裝備的理想電源。小型潛艇等水下裝備對電池的要求包括安全性高、比能量高、穩定性好等，空氣電池的特性非常符合這些要求，被認為是最佳水下裝備動力源。特別是采用空氣電池後，系統基本不向外排放廢棄物，裝備的尾流特征極小，聲音特征也遠低於采用常規動力，可大大提高隱身作戰能力。
目前，美國海軍已推出采用鋁-空氣電池為動力的無人潛水器，水下連續作業時間長達258小時。加拿大海軍使用鋁-空氣電池替代銀鋅電池，使潛水器航程從290千米增加至870千米，比能量達160瓦時/千克，續航能力提高到原來的5倍。挪威開發的自主潛水器采用鋁-空氣電池後續航能力提高到60小時。
提升無人機續航能力的強勁電源。空氣電池也適用於中小型無人機。美國一家公司專門為無人機研制出一款鋅-空氣電池並已透過測試，該空氣電池具備功率大、品質輕等特點，可大幅增加無人機續航時間。
將空氣電池與蓄電池聯合使用，是外軍探索的另一種方案。其中，空氣電池為無人機巡航飛行提供動力，蓄電池則滿足其峰值功率需求。不過，由於技術所限，目前尚沒有例項。
電動車輛、個人電子裝置的潛力電源。鋰-空氣電池被看作是人員攜行式裝置和電動車輛的理想電源，具備較大的發展潛力，加上無環境汙染，滿足戰場上軍用車輛的低目標特征要求。
資訊化戰場上，海量作戰數據需要傳輸，個人電子裝置能否獲得穩定、高效、持續的電源保障，一定程度上影響作戰行程和結果。美軍歷來重視個人裝備的供電保障，特別是在經歷伊拉克和阿富汗戰爭後，更加重視研發輕質移動電源，減少電池帶來的負擔，提高個人作戰能力。空氣電池是理想的小型化、人員攜行式電源，未來主要替代人員攜行式蓄電池。
此外，空氣電池還可設計成整合電池組，用作發電機組或其他蓄電池的備用應急電源，在野戰條件下為軍事基地、通訊基站等提供穩定可靠的電力保證。
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