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北洋海军黄海海战失败，战前后勤补给严重不足也是一个重要原因。
北洋海军建军以后的弹药供应，主要由天津机器局负责提供，然而天津机器局由于技术能力不足，一直无法生产大口径开花弹。
因战事紧急，大口径开花弹因储备数量极为稀少，急需进口。但限于户部的“停购海军军火二年”令，从外国采购无从谈起，只好由天津机器局试造，结果因为技术原因，国产的大口径开花弹普遍外径过大，导致战时需要锉刀加工后，才能入膛射击，海战效率与威能无从谈起。
除去大口径开花弹，即使是现有弹种———实心弹和普通开花弹，北洋海军舰艇上的储备也不足以应对一场高强度海战。黄海海战爆发前，时任直隶津海关道兼直隶津海关监督盛宣怀意识到：旅顺存储的海军弹药有限，为使海军此次出航尽量带足弹药，紧急安排天津机器局赶制了一批，定于9月12日清晨由海关的轮船帮助运到大沽口
，由护送吴大贗回津的“致远”“靖远”“来远”三舰带往旅顺。但阴差阳错，“致远”等舰由于未得消息，为了保证回航时间，护送任务完成即返航旅顺汇合大队，准备开拔大东沟。待天津机器局运送弹药的轮船到达大沽口时，“致远”等舰已经远去，北洋海军失去了最后一次大批量补给弹药的机会，后果十分严重。
黄海海战中的北洋海军，不仅弹药性能上不及日军，竟然在数量和关键弹种上依旧捉襟见肘，北洋的后勤保障系统的低效和混乱可见一斑。
甲午战争前，北洋海军的煤炭供应主要依赖唐山开平矿务局的供应。开平矿务局的燃煤只能先通过铁路运输到天津后再海运到达北洋海军所在的威海、旅顺、大连湾等基地。
但天津大沽每年冬季都会冰冻封河，因此，夏令时节就必须开始向北洋海军各基地输送储备大批量燃煤，以备不时之需。
开平矿务局的新任总办张翼，是原醇亲王府管家，开平矿务局的经营关系着诸多朝廷大员的切身利益，就是李鸿章本人在开平矿务局也有股份，因此张翼有恃无恐，根本不把北洋海军提督丁汝昌看在眼里。为了盈利，张翼将开平矿务局所产的优质燃煤（五槽煤）用来出口商用，赚取经费，而把库存的多是散碎的劣质煤（八槽煤）自产自销，卖给北洋海军使用。1894年6月下旬，李鸿章下令开平矿务局紧急向旅顺、威海两地输送数万吨燃煤，以应对很有可能到来的战争，而开平矿务局根本没有能力在短时间内开采出足够的优质燃煤。因此，张翼故伎重演，把一些积压的劣质煤再次凑数运送给北洋海军。为此，北洋海军提督丁汝昌在黄海海战前多次致函张翼交涉煤炭供给和质量问题，但都无果。
1894年7月30日（光绪廿年六月廿八日），丁汝昌就煤炭问题致函张燕谋
，言辞之激烈，为丁汝昌往来信函之罕见，足见丁汝昌之愤怒异常。
廿一曾交“北平”附陈一书，度邀鉴及。煤屑散碎，烟重灰多，难壮汽力，兼碍锅炉，虽在常时以供兵轮且不堪用，况行军备战之时乎？曩次“利运”装来碎煤曾勉卸之，其半另供岸厂之用。其不肯骤为己甚者，无非从权顾交谊也。乃昨者所有运到包煤，方之“利运”所解者，尤多不及。不料既经谆托，转不如不托之良也。系台从未及招呼，抑经管人专留此种塞责海军乎？包煤专备行军之需，若尽罗劣充数，实难为恃。关系之重，岂复堪思！自此续运再为散碎，一面仍遣运回，一面电请相帅核办，幸勿怪言之不先也！事非可戏，得弗直陈？此颂台安，不一。
愚弟丁汝昌顿首。六月廿八。
战事已开，在李鸿章的明令以及丁汝昌的事先嘱咐下，开平煤炭总办张翼还如往常一样敷衍海军用煤事宜，并且变本加厉。丁汝昌愤慨威胁道：再运来散煤，则原船遣回并上告李鸿章处知晓，勿谓言之不预也。在此情形下，张翼是如何做的呢？我们再看接下来的两则信函。
1894年8月24日（光绪廿年七月廿四日），丁汝昌给张翼复函：
……至询三万吨是否敷用，纵绝大智慧亦未敢横以论断。不常行速行、齐行，则三万吨可以全数不动；若大队不时周巡，一次须添两千吨左右，则三万吨不过仅供十余次之用耳。新峒质既难齐，前属在威筛捡，何不可于出矿时，另将整块筛捡，单存一处？除先运老峒、五槽尽数外，再以新峒实经筛检继运，未始不可备资接济。总之，不论新峒、老峒，但求煤质整壮，能多运期必多运为妥耳。大队不远行，倭船似不得骤来窥伺。招商局船近在北洋，自行来往，矿船似亦无别。若每次运煤必须船护，数少则非徒无益；若护以全队，则一次所运之煤仅足供一次护行之用，其与不运何殊耶？日后倘须煤船随队远行，必设法护持。若大队仅巡烟、威、旅一带，煤船去旅来威，海面当可无虞。……
在清廷已一再下谕严令北洋海军出战，海军大队已经高强度巡海，并且即将执行护航铭军至大东沟的任务，煤炭必须马上准备充足的背景下，开平矿务局总办张翼态度有所转变。但其回应有四：
1. 张翼询问三万吨是否敷用？北洋海军提督丁汝昌答曰：海军大队战时需要不时巡海，一次至少需要两千吨，三万吨燃煤只够海军出航十次左右，这样的战备安能不败？
2. 煤炭不筛捡成整块，以散煤形式让北洋海军自己筛捡。
3. 老峒、五槽煤等优质煤炭数量严重不足，大多数燃煤是新峒散煤。丁汝昌不想再打嘴架，提出要求：“总之，不论新峒、老峒，但求煤质整壮，能多运期必多运为妥耳。”
4. 张翼要求北洋海军护航运煤船。丁汝昌霸气回应：“若每次运煤必须船护，数少则非徒无益；若护以全队，则一次所运之煤仅足供一次护行之用，其与不运何殊耶？”丁汝昌的回答颇符合海军作战实际，海上补给线的安定需要靠路线选择来保障安全，海军在关键节点的战斗与威慑就可以很好地保证运输线的安全，因此，除非战略性决战需要运煤船伴随出航，否则，根本不需要海军舰艇的护航。
总而言之，丁汝昌并未在张翼处得到切实的支持，北洋海军就这样带着劣质煤炭走上了战场。此举带来两大恶果：一是北洋海军军舰由于长期使用劣质煤炭，锅炉加速老化，“难壮汽力”，使航速较慢的状况进一步恶化，结阵、变阵困难；二是劣质煤炭燃烧很不充分，导致煤烟过重，黄海海战期间，被日本联合舰队提前一个小时发现，导致北洋海军仓促应战，战术队形尚未完全展开就已接战，开战即落于下风。
19世纪80年代，锅炉的使用寿命通常是十五年左右，而甲午战前北洋海军舰艇锅炉达到十年的有“定远”“镇远”“超勇”“扬威”“济远”五艘，其锅炉从未更换，已接近报废；“致、靖、经、来”四舰锅炉已使用近七年，锅炉状况同样不容乐观。
李鸿章在1894年1月向总理衙门申请先为锅炉情况最糟糕的“超勇”“扬威”更换新锅炉，其余各舰用十年时间依次更新，但未得到明确答复。直到7月甲午战争爆发，北洋海军没有一艘军舰更换了新锅炉，这样军舰的航速状况就令人极为担忧了。
此外，保障军舰运行的重要器材，诸如损管堵漏器材等也都存在各种各样的问题，这里就不详加叙述了。在战时，北洋海军不仅受制于技术条件，还受制于补给之殇，何其可悲！我们反观日本联合舰队司令伊东亨，什么时候为弹药、煤炭补给发愁过？日军使用的弹药是大威力的，所使用的煤炭是最优质的“无烟煤”，笔者曾经在朋友的私人博物馆中看过日军的“无烟煤”和北洋海军的“八槽煤”实物，对比之下可看出二者存在巨大的差距。北洋海军提督不能专心作战，被这些补给俗事所困扰，被朝廷责难所颤栗，被朝令夕改的命令所束缚，黄海海战焉能不败？