潛艦是一種極具戰略價值的軍事裝備，它的特徵在於能夠隱匿行蹤，靜默地埋伏在敵方航道，甚至靠近對方海岸線進行偵察與攻擊。然而，自十九世紀末潛艦誕生以來，它始終面臨一項技術瓶頸：動力來源與空氣的依賴問題。傳統柴電潛艦必須在水面吸入氧氣才能驅動柴油引擎，而在水下只能依靠電池推動。這樣的限制，使得潛艦的「隱匿性」打了折扣，也為反潛作戰提供了切入點。
近三十年來，隨著「絕氣推進」（Air-Independent Propulsion，簡稱 AIP）技術的成熟，潛艦的戰術運用出現了質的變化。AIP 系統使柴電潛艦能在不浮出水面、不使用呼吸管的情況下，長時間持續在水下活動，讓它更接近核潛艦的性能水準。
本文將從潛艦動力的歷史演變談起，進一步說明 AIP 技術的原理、主要類型、優缺點與戰略價值，並比較柴電潛艦、AIP 潛艦與核潛艦的差異，最後再觀察當代各國的應用趨勢。
一、潛艦動力的歷史困境
潛艦發展之初，多半依靠柴油引擎在水面航行，同時為電池充電；一旦進入水下，就必須關閉引擎，改用電池推動電動機。但電池儲能有限，若全速航行，數小時內便會耗盡；即使低速潛航，也僅能維持數天。這意味著潛艦多數時間仍須浮航，真正「潛入海底」的時間有限。
二次大戰期間，德國潛艇（U-boat）在大西洋掀起「潛艇戰」，對盟軍運輸線構成嚴重威脅。然而，隨著盟軍反潛巡邏機和雷達普及，德軍潛艇在水面或半潛狀態下變得容易暴露。為延長水下滯留時間，德軍研發出「呼吸管」（snorkel），讓潛艦在淺潛狀態下即可啟動柴油引擎充電。雖然隱匿性較佳，但呼吸管尖端仍可能被雷達或紅外線偵測到，潛艦真正「水下無痕」的夢想依舊未實現。
這個矛盾，使得後來各國開始尋找能在水下自給自足的動力方式，也就是「絕氣推進」技術的起點。
二、AIP 技術的原理與演進
「絕氣推進」的核心思想，是在水下提供不依賴外部空氣的能量來源。簡單來說，就是讓潛艦在水下也能夠產生動力，而不必上浮換氣。
早在二戰末期，德國便曾嘗試使用高濃度過氧化氫分解出氧氣供引擎使用，但由於物質極不穩定，存在爆炸風險，技術並未普及。蘇聯 1950 年代建造的 Q 級潛艦也曾搭載液態氧輔助的柴油機，但安全性低，服役表現不佳。
直到 1990 年代，隨著新材料與控制技術進步，AIP 才真正進入實用階段。1996 年，瑞典哥特蘭級潛艦服役，成為全球第一型成熟的 AIP 潛艦，也象徵潛艦技術邁入新紀元。
三、三種主要的 AIP 系統
目前成熟的 AIP 技術，大致分為三類：
- 斯特林引擎（Stirling Engine）
- 運作原理：屬於外燃機，利用惰性氣體的熱脹冷縮推動活塞，轉換成機械能。
- 特點：結構簡單、可靠性高。
- 應用：瑞典哥特蘭級首先採用，日本蒼龍級、新加坡潛艦也引進此技術。
- 封閉循環蒸汽渦輪（MESMA 系統）
- 運作原理：以酒精與液態氧燃燒產生高壓蒸汽，推動渦輪機，與核潛艦的蒸汽循環相似。
- 特點：功率較大，適合較大型潛艦。
- 應用：由法國發展，主要安裝於自家研製的潛艦。
- 燃料電池（Fuel Cell）
- 運作原理：將氫與氧化合，直接轉換為電能與水，過程不涉及燃燒與機械運動。
- 特點：極為安靜、效率高，適合需要高度隱匿的作戰環境。
- 應用：德國 212、214 型潛艦即使用燃料電池，也外銷至韓國、希臘、土耳其等國。
四、AIP 的優點與限制
優點
- 續航力大增：傳統柴電潛艦水下續航僅三至四天；AIP 潛艦在低速下可達三至四週，大幅延長水下潛伏時間。
- 隱匿性更強：無需頻繁使用呼吸管換氣，降低被雷達與紅外線偵測的機會。
- 低噪音：特別是燃料電池，運作時幾乎無聲，有利於在聲納密集的環境中潛伏。
限制
- 功率有限：AIP 輸出馬力僅及柴油機的十分之一，無法支撐高速航行，多用於潛伏階段。
- 儲存風險：液態氧與液態氫需在極低溫與高壓下保存，操作與維護困難。
- 造價上升：安裝 AIP 系統會提高建造與維護成本，對小國而言是一大負擔。
因此，AIP 並非取代柴油機，而是與之互補：平時由柴油機充電，必要時啟用 AIP 延長水下滯留，提升戰場生存率。
五、AIP 與核潛艦的比較
1954 年美國「鸚鵡螺號」核潛艦服役，開創核動力時代。核潛艦最大的優勢在於「幾乎無限的動力來源」，能高速長時間潛航，且能搭載更多武器與設施。美國海軍自 1990 年後已完全淘汰柴電潛艦，全數改為核動力艦隊。
相比之下，AIP 潛艦雖能在隱匿性上逼近核潛艦，但仍存在三方面差距：
- 航速：核潛艦可長時間高速航行，AIP 潛艦則只能低速巡航。
- 持久力：核潛艦理論上可在水下數月甚至半年，AIP 僅能延長至數週。
- 戰略用途：核潛艦適合全球遠征與戰略威懾；AIP 潛艦則偏向區域防禦與近海作戰。
然而，核潛艦造價昂貴，且牽涉敏感核能技術，極少有國家能獲得；因此，對大多數中小型國家而言，AIP 潛艦是現實且具威脅性的選項。
六、當代戰略意涵
在現代反潛作戰中，水下環境被形容為「黑屋裡捉黑貓」：光與電波難以穿透，主要依靠聲納「聽」敵蹤。潛艦若要保持優勢，必須盡量減少噪音與浮航需求。AIP 技術正好補強柴電潛艦的最大短板，使其更難被偵測。
例如瑞典哥特蘭級潛艦曾赴美參演，模擬攻擊成功突破美軍航母防線，震撼美海軍高層。這顯示中小國若掌握 AIP 潛艦，即便沒有核潛艦，也能在近海作戰中對強權構成實質威脅。
對中國而言，雖然宣稱在「元」級潛艦上搭載自製 AIP 系統，但仍選擇向俄羅斯採購阿穆爾級潛艦，可見其自製技術尚未成熟。未來不排除繼續引進、再仿製量產，以快速提升水下戰力。
七、國造潛艦的定位與挑戰
臺灣自 1980 年代起，僅擁有兩艘從荷蘭購入的劍龍級，以及兩艘更老舊的二戰時期潛艦（已作訓練用途），長期面臨水下戰力不足的困境。由於國際軍火市場對潛艦出口高度敏感，我國在外購途徑受阻，最終決定推動「國造潛艦計畫」（IDS），以自主研發方式補足戰力缺口。
國造潛艦的特色
- 動力選擇：目前已知國造潛艦採傳統柴電動力系統，搭配先進鋰電池與聲學降噪設計；至於是否具備 AIP，官方未明確公開，但多數評估認為首艦可能仍以強化型電池為主，而非成熟的 AIP 系統。
- 設計來源：參考多國潛艦技術，包括美、日、歐洲的合作顧問團隊，強調隱匿性與淺海作戰能力。
- 戰術定位：國造潛艦主要用於防衛台灣周邊海域，任務以「封鎖突破」、「反登陸」與「制海權延宕」為主，屬於近海防禦型作戰資產。
與 AIP 潛艦的比較
- 隱匿性：若採用高效能鋰電池，潛航時間雖仍不及 AIP，但已可延長至傳統鉛酸電池數倍，隱匿性獲得改善。
- 續航力：AIP 潛艦能在水下持續三至四週，國造潛艦若無 AIP，續航時間仍稍顯不足，但在近海作戰環境中影響有限。
- 技術自主：與單純採購不同，國造潛艦能逐步累積設計與建造能量，對於後續改良甚至自研 AIP 技術具有戰略意義。
- 戰術定位：AIP 潛艦偏向區域海軍的「進可攻、退可守」角色；國造潛艦則更強調「守勢」與「反介入」（A2/AD）功能，專注於第一島鏈的戰略環境。
總體而言，國造潛艦在技術層級上暫不及歐洲成熟的 AIP 系統，但在戰略價值上意義重大：它象徵臺灣突破國際軍售封鎖的關鍵一步，也為未來可能的 AIP 或混合動力潛艦鋪路。
八、結語
AIP 技術並非顛覆性的革命，而是「柴電潛艦的進化版」。它讓傳統潛艦不再受制於電池續航，能在水下長時間潛伏，強化了隱匿性與生存力。雖然在速度與戰略投射力上仍難與核潛艦相比，但其成本較低，技術門檻也比核能溫和，使之成為許多國家的首選。
對臺灣而言，雖然國造潛艦尚未完全搭載成熟 AIP 系統，但藉由自主建造與技術累積，未來仍有機會逐步導入。此舉不僅補強現階段的水下防衛戰力，更在象徵意義上展現突破封鎖的決心。
在全球海軍戰略中，柴電潛艦、AIP 潛艦與核潛艦各有定位：
- 柴電潛艦：成本低廉，但續航受限。
- AIP 潛艦：兼顧成本與隱匿，最受中小國青睞。
- 核潛艦：性能頂尖，但昂貴且技術敏感。
- 國造潛艦：強調自主與近海防禦，未來潛力在於技術持續深化。
AIP 技術的出現，使水下戰爭從「幾天」延長到「幾週」，對反潛作戰者而言更添難度。水下的較量，依舊像在「黑屋裡捉黑貓」——而這場遊戲，隨著 AIP 與國造潛艦的投入，將變得更漫長、更複雜。
