進入新世紀後，隨著人民海軍走向遠洋的步伐越來越快，特別是從2008年開始執行亞丁灣護航任務後，由於我國沒有海外基地進行補給和休整，所以每批護航編隊都需要編組一艘遠洋補給艦執行補給任務，而在剛開始執行護航任務的時候海軍現，役的遠洋綜合補給艦在數量和質量上都遠遠不能滿足需求，整個海軍在役補給艦隻有5艘，其中僅有3艘能為遠洋護航編隊執行伴隨補給，分別是一艘908型遠洋補給艦“青海湖”號和兩艘新一代903型遠洋補給艦“千島湖”和“微山湖”號，可謂捉襟見肘。
亞丁灣護航編隊，補給艦是必備艦種
考慮到這些問題，我國在之後多年的時間內又陸續新建了6艘903A型補給艦，903A型為903型補給艦的改進型，滿載排水量由20500噸增加到了23000餘噸，暫時解決了海軍遠洋補給艦數量不足的問題。
但是隨著在2012年我國第一艘航空母艦遼寧艦的入役又給我國的遠洋補給艦帶來新的考驗，當時現有的903型和903A型補給艦噸位都在兩萬噸左右，只能為三四艘左右的驅護艦編隊提供必要的燃料、水和食物等物資的補給，航母編隊的活動半徑大、組成艦艇多，其編隊核心的航空母艦噸位高達6萬餘噸，對各項油料和物資的補給需求根本不是兩萬噸左右的補給艦所能滿足的，而且903型補給艦最高航速只有19節，也不能滿足跟隨航母編隊提供伴隨補給的需求。
903A型補給艦
除了903和903A型補給艦外，海軍現役還有一艘排水量高達37000噸的大型補給艦，就是908型遠洋補給艦“青海湖”號，該艦前身是為前蘇聯海軍航母編隊配套的油水補給艦，前蘇聯解體後被我國從烏克蘭購入，隨後完成續建於1996年入役人民海軍。該艘補給艦滿載排水量37000餘噸，裝載量非常大，船兩舷設有10個補給站但編制只有125人，自動化程度非常高；但該艦唯獨有個比較大的缺點就是其航速較慢，最高航速只有16節左右，所以完全不能跟上航母編隊進行伴隨保障補給。
908型補給艦“青海湖”號
在這樣的情況下，我國專門為航母編隊設計建造了901型大型遠洋綜合補給艦，該型補給艦相較於903型整整大了一倍多，滿載排水量高達48000餘噸，航速也比之前的908型和903型補給艦有了較大的提升，可以為人民海軍航母編隊和其他遠海機動編隊提供海上伴隨補給。
901型補給艦右舷設置3個補給站，左舷設置4個，左舷多出的一個是專門用來補給航空燃油的補給站，用於配合航母上的右舷補給；艦艇尾部還設置有雙機庫，可搭載兩架直-8中型運輸直升機進行垂直補給。動力系統方面901型補給艦裝備了4臺中速柴油機，採用雙軸雙槳雙舵推進，總功率大概在5至6萬馬力左右，可使得901型補給艦最大航速不低於25節，可以基本滿足航母編隊的伴隨補給需求。
901型補給艦首艦“呼倫湖”號
901型補給艦首艦現身於2015年底，於2017年9月服役，命名為“呼倫湖”艦，舷號965；呼倫湖已經多次跟隨水面艦艇編隊和航母編隊赴遠海執行訓練演習任務。第二艘901型大型補給艦在年初入役，命名為“查干湖”號，舷號967；後續的第三艘和第四艘也正在緊鑼密鼓的建造中，從這些情況也可以看出未來我國的航空母艦數量絕對不會止步於兩艘。
901型補給艦二號艦“查干湖”號
同時在首艘國產航母尚未服役的情況下，為其配套的第二艘901型補給艦就先行入役，並且已經和071型船塢登陸艦等水面艦艇組成編隊進行補給保障訓練，也證明目前人民海軍在大型遠洋補給艦方面早已擺脫往前質量和數量不足的窘境，能為海軍走向遠洋，實現藍水海軍夢打下堅實的後勤基礎。
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