第二次世界大戰期間是人類在海洋上使用潛艦作戰的'高潮期',根據資料統計,從1939年至1945年,全球主要交戰國之間,各類潛艦被'敵方'擊沉(warlosses)或受重創之後自沉(scuttled)者共計約1140艘,其中美國潛艇有53艘,法國有59艘,英國有80艘,日本有129艘,損失最多的是德國共計有819艘(戰損805艘,自沉14艘),但是相對地,盟國商船在二次大戰期間被德國潛艇擊沉者,共計約2927艘,總噸位數達到1500萬噸之巨.由於潛艇在戰爭期間的優異表現,使得戰後幾個海權大國在軍備發展上莫不以研究新式潛艦的設計製造為其首要重點.

當年戰敗的德國為美.英.俄三國所控制,因此當時德國的高科技資料,技術人員,以及一些科技產品也多被這三國所虜獲,瓜分.1945年八月,當一批美國的海軍專家進入一艘停泊在漢堡(Hamburg)港內的德國潛艦時,莫不大吃一驚,因為就艦內的設計,隔艙,布局,以及引擎構造來說,在當時都是最先進的,這種名為XXI型的潛艇,其主推進系統是一種使用過氧化氫為燃料的汽輪機,及電動機,而非傳統的柴油引擎,戰後,美.英,俄三國,都曾在德國原有的科技基礎上,致力于使用過氧化氫為燃料之汽輪機之研究,以取代傳統的柴油引擎,但是因為過氧化氫的價格昂貴,而且儲存之安全性也差,稍有不慎就會引起爆炸,加上後來核子動力的發展,已為潛艦的動力問題帶來了新的曙光,因此,以過氧化氫為動力的研究就逐漸被人們放棄了.

1955年一月十七日,美國建造成功了世界上第一艘核子動力潛艇'鸚鵡螺號'(Nautilus)SSN-571,大大地提高了潛艇在水下的航速,以及在水下長時間活動的能力,使潛艇的發展進入到了一個嶄新的階段,核子潛艇的下水,使得潛艇動力系統上的發展向前邁進了一大部步,核子動力潛艇的確有許多優點,但是卻有一個最嚴重的缺點,就是'核污染'的問題,在'服役期'萬一因為受到攻擊或是意外爆炸而解體,其艇上的核子反應爐以及核子導彈,所釋放出來的輻射污染後果是不堪想象的,而且當'除役時',核子裝置的拆卸以及核廢料的處理,都需要龐大的經費.

 如今的俄國,就面臨大量核子潛艇'除役'之後,因無錢處理善後,祇得長期停泊港內,任由海水腐蝕損毀,而可能發生嚴重的核污染問題,因此,有許多科技大國,一直不遺餘力地在常規動力潛艇上動腦筋,研究新的空氣供應系統以延長水下潛航時間,所謂的常規動力潛艇,就是以柴油機與嗲從池為主動力的潛艇.當潛艇在水面或通氣管深度(約水下10公尺左右)航行時,開動柴油機,一方面使潛艇推進,一方面進行蓄電池之充電,下潛時,則關閉柴油機,改用蓄電池之電力,轉動電動機,傳動推進系統,然而蓄電池之電力有限,要充電就要開動柴油機,開動柴油機,就產生了排放廢氣的問題,潛艇必須上浮水面,或是達到通氣管深度.此時,也正是最容易暴露自己位置,被敵方水面艦艇或飛機發現,而遭受攻擊的時刻,二次世界大戰期間,'陣亡'的819艘德國潛艦中,有三分之二是在浮出水面時,被'敵人'發現而慘遭'屠戮'.因此,在1944年左右,德國人就開始研究一種可以在潛艇上使用,不依賴空氣的動力裝置---Air Independent Propulsion 簡稱AIP 系統或裝置.這是一種使常規動力型潛艦,在水下航行,可以不需要外界空氣,而僅依賴艇內所攜帶的能量物質(非核能)提供推進動力的裝置,這種裝置可以延長常規動力潛艇在水下潛伏或航行的時間,從傳統的10天左右,增加到70天之久.

目前各國研製AIP系統的類別,依照其能量轉換裝置的不同,已發展出多種形式,主要的有'斯特林發動機'系統,'閉式循環柴油機'系統,'閉式循環蒸汽輪機'系統,以及'燃料電池'系統,這幾種目前在發展中德系統,在技術上來說都具有可行性,但是也都有各自的優缺點,茲分別簡介如下:

         一,'斯特林發動機'系統:是一種外燃式發動機,使用液態氣與高純度無硫柴油作燃料,並以氦氣作為循環介質,發動機外部燃燒所產生的熱能,可連續供給閉路系統,將熱能轉換為機械能帶動發動機發電,電能再帶動傳動系統,而使潛艦產生動力,這種系統的優點是結構緊湊效率高,振動小,噪音低,缺點是單機功率小,技術複雜,自由排氣深度只有200公尺,如果潛深大於200公尺時,需要加裝排氣壓縮機.如此一來,發動機之功率消耗增加,潛艇水下續航時間也因而為之縮短,瑞典海軍在1995年即將該系統運用到其A-19型潛艦上,近年來更將該系統之改進型裝置于其'2000'型潛艦之上,日本與1997年從瑞典買進兩套斯特林發動機進行研究,並將該系統裝置於其最新下水的'親潮'級 潛艦之中.目前,中日兩國的海軍實力已是
不相上下,在鄰近之海域可能發生'衝突'的機會日益增加,日本新型的'親潮'級加裝了AIP 系統之後,必將引起中共之'關注',兩國海軍實力的較量,也將被推上一個新的高潮.

        二,'閉式循環柴油機系統 ' :這種裝置是利用傳統的柴油機工作,將柴油機排出的廢氣,經冷卻後進入吸收器,二氧化碳在冷卻器中被海水吸收後,由排放系統排出艇外,其餘部份加入適量的氧氣與氬氣之後,形成新的介質再回流到柴油機內反復運作,形成一種閉式循環系統解決了柴油機發動時所排放的廢氣問題,德國在1940年時,即已研發出一部具有1400匹馬力的閉式循環柴油機但是由於戰爭的關係,一直未能裝上潛艦做實驗,戰後德國一直未停止在這方面的實驗,遂于1989年將一具世界著名的德國'奔馳'(Benz)公司所生產製造的閉式循環柴油引擎, 裝置到一艘'205'型之
U-1號潛艇上,經過持續的250小時水下實驗之後,證明了該系統可以滿足潛艇的使用要求.該系統的優點是能量密度大,單機功率強,柴油機技術成熟,製造費用較低,不足之處是噪音大,廢氣處理系統複雜,消耗功率大.

        三,'閉式循環蒸汽輪機'系統:是一種兩個回路的動力系統,基本運作原理與蒸汽渦輪類似,都是先產生熱蒸汽,驅動渦輪發電機,來產生動力,不同的是高壓蒸汽的產生方式,並非依靠鍋爐或核子反應器加熱,而是在第一回路的燃燒室中,以乙醇(酒精)與氧氣,作燃料混合燃燒後所產生的高壓高溫氣體通入熱交換裝置,而將第二回路中的水加熱到攝氏500度左右的高溫蒸汽,以此來推動渦輪發電機,傳動主軸,使潛艇前進,而使用過的高溫蒸汽,被導入冷凝器後再變成水,並被重新導入第一回路的燃燒室,反復循環使用,該系統具有噪音低,可靠性高之特性,目前法國對此系統的研究處於領先地位.1982年即已開始研究,1996年時,法國海軍的'魷魚'級常規動力
潛艇上即已裝置了此類AIP系統.

        四,'燃料電池'系統:是運用氫與氧進行化學反應,把化學能直接轉換為電能的一種電化學裝置,可以直接輸出直流電,由電樞帶動傳動系統,使潛艇前進,而不需要電機和變壓器,因此沒有電能和機械能的損耗問題,燃燒室的副產品是水,無需排污設備,具有噪音低效率高,及不受下潛深度限制等優點,唯一的缺點是氫氧之貯存與攜帶不便,多少會影響艇內之隔艙設計,但是該系統的優點多于缺點,因此研製該系統的國家較多,以德國最為突出,由西門子公司(Siemans)主持研發,據說已發展出性能更先進的故態電池,取代了早期的氫氧燃料電池,並于2003年裝備于一艘'212'型常規動力潛艇之上.

中共一向擁有數量龐大的常規動力潛艇,因此在AIP系統的研究上也不落人後,而其重點也是著重在燃料電池系統之研究上,根據一些資料研判,中共可能已研發出某種高能固態電池並裝置于其'035改'型(明級),以及其最新下水的'039改'型(宋級),常規動力潛艇之中,大大地提昇了其常規動力潛艇的作戰能力.七月十二日,美國的偵察衛星,又發現湖北武漢附近某造船廠,下水了一艘新型潛艇,外觀與'035'與'039'型有顯著的不同,艇首為水滴型,中間背脊稍微凸起,可能裝有'鷹擊'系列的反艦及防空導彈,甚至于'紅鳥'系列的攻陸巡航導彈.當然也裝有某類型的AIP系統.該新型潛艇的排水量,迄目前為止無確切之數據,但是從外觀上看來噸位比宋級
(039)型大,美國情報單位稱之為'元級'.中共之潛艇有漢級(核子動力),夏級(核子動力),明級,宋級以及元級等之區分,這都是外國情報單位所賦予的,中共則稱之為091,092,035,039,.......按如此編號之慣例,'元級'可能是041或043型,該型號新潛之'突然'被發現,是相當地令美,日軍方震驚的.

 迄目前為止,世界上有關國家所研發的各類AIP系統,都僅是一種輔助動力系統而已,要使之完全替代常規動力潛艇的主推進系統,還有許多技術上的問題等待克服,但是,當AIP系統的技術發展成熟之後,核子動力潛艇的優勢,將逐漸減少,而且在某些淺海海域,核子潛艇龐大的身軀與噸位,很可能會成為靈巧的裝有先進之AIP系統潛艇圍攻之目標,由此可知,今後潛艇的設計概念與戰術思想,也將隨AIP系統之成熟,而發生革命性之改變.