低温堆核潜艇是指使用采用结构紧凑、模块化、低温低压、自动化程度高的低温反应堆作为动力的新型核潜艇。通常低温反应堆称之为小堆；采用小堆为动力的潜艇也就称为小堆潜艇；而通过小型核反应堆来实现潜艇的不依赖空气推进系统，就是所谓的“小堆AIP技术”。
一般来说，常规潜艇不如核潜艇的关键要素就是隐蔽性差，常规潜艇在水下航行动力为蓄电池，只要其电量下降到一定程度，潜艇就必须上浮到通气管深度，由柴油发电机组给蓄电池充电，而此时的潜艇相当容易受到攻击。AIP技术的问世用各种手段使得常规潜艇避免使用通气管，同时增加水下续航时间进而降低暴露率。
就中国潜艇而言，常见的039B和039C型潜艇就是在自行研制斯特林发动机和新型燃料电池的基础上，发展的AIP动力潜艇，但这类动力潜艇其续航力和隐身能力仍不如核潜艇。而小堆AIP技术是在常规潜艇上增设一套小型化的核动力装置，提供水下航行动力，构成柴电与小堆核电组合的动力系统。
小堆潜艇技术的优点相当多，低温低压小型亚临界核反应堆的结构非常紧凑，可以装备在排水量3000吨左右的潜艇上，目前中国常规潜艇在3000至4000吨之前，可以说小堆完全可以满足中国常规潜艇升级换代的需要。此外，小吨位的核潜艇有利于在浅水作战，比普通核潜艇身形更小而更加灵活。
总体上对中国来说，大续航能力的大量小型核潜艇部队非常适合在第一岛链至南海海域活动，在黄渤海和东海这类平均水深不到200公尺的浅海，他们的作战能力直逼大中型核潜艇。重要的是，这种小堆核潜艇造价远低于一型大中型核潜艇。此外，当前中国核潜艇总数仅为美国的四分之一，未来可望组成一支由30-40艘小堆核潜艇的突击部队，在数量上压制对手。
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