非大気依存推進
ロシア海軍では「クリスタール27E」を開発しており、ラーダ型潜水艦及び輸出型のアムール型潜水艦に搭載できるとしていた。また、カリーナ型潜水艦向けにシーメンス社とほぼ同じ方式ながら、水素はディーゼル改質器を用いて発生させる方式のAIP機関を開発している。
燃料電池 (fuel cell) は、水素と酸素などによる電気化学反応によって電力を得る装置であり、カルノー効率に依存する熱機関の介在がないため高い発電効率を期待できる。燃料電池は、原理的にほぼ無振動・無排気で、副産物が水のみといった長所があるものの、小さい艦内容積の中で水素と酸素を安定した状態で安全に搭載するという技術的難関を何らかのかたちで解決しなければならない。水素の貯蔵方法としては極低温の液体水素とする方法や水素吸蔵合金に貯蔵する方法、メタノール等の液体燃料から改質して得る方法などがあるが、液体水素の場合は極低温の維持が必要なうえに狭い潜水艦内で万一漏洩すれば致命的であること、水素吸蔵合金は重量が嵩む割に貯蔵できる水素が少ないうえに水素の吸蔵・放出に伴う体積変化により脆化して吸蔵率が低下すること、液体燃料の改質では発生する排気ガスへの対処が必要となることなど、それぞれ課題が存在する。
この方式では、潜航中の閉サイクル動作はアルゴンを混入して開始させ、作動開始後には二酸化炭素を除去した排気を吸気に混合することで酸素分圧を調整している。いずれにせよ、除去した二酸化炭素を海水中に溶解させて排出しているため、厳密な意味での閉サイクル動作ではない。
TNSW社は1987年から1989年にかけて出力150kWのプラントによる陸上試験を実施し、さらに1993年には250kWのエンジンを205型潜水艦 U-1に搭載して潜航試験を実施、バルト海において速力5ktで1,800海里(約9 km/hで3,334 km)の成果を得ている。
なお、上述したソ連海軍の615型潜水艦が用いていたのは本質的にはこの方式である。615型は1953年から1962年までの間に31隻が就役している。615型には3基のディーゼルエンジンが搭載されており、2基は在来型の外気吸入で、残る1基は閉サイクル動作でそれぞれ作動した。しかし、酸化剤として液体酸素を用いる設計は極めて安全性に乏しく、M-256が酸化剤の爆発とそれに伴う火災により失われているほか、沈没に至らないにせよ多くの事故を経験し、1970年代はじめまでに全艦が除籍・解体されている。
日本でも1950年代中盤より非大気依存推進システムの開発の一環として技術研究本部と川崎重工が液体酸素を用いた閉サイクル・ディーゼルの研究を行っていたが、当時の技術水準では現在のようなコンピュータを使用した電子制御が困難で経費と期間を要することから研究は中止された。その後、自律型無人潜水機の動力として1990年代に開発され、R-oneに搭載された。