國產無人機裝「氫能心臟」 動力系統全球領先
香港文匯報訊（記者 宋偉 大連報道）由中國科學院大連化學物理研究所（以下簡稱「大連化物所」）研發的「高比功率陰極閉合式風冷電堆」技術，10日在遼寧大連通過科技成果鑒定。鑒定委員會一致認為，該成果創新性強、技術指標先進，擁有自主知識產權，電堆比功率位居世界最高水平。
隨着低空經濟被納入國家戰略新興產業，傳統鋰電池續航短、現有燃料電池系統笨重等問題成為制約行業發展的瓶頸。項目技術負責人、能源催化轉化全國重點實驗室主任、大連化物所動力電池與系統研究部部長陳忠偉介紹，團隊歷時多年攻關，成功研發出這款集輕量化、高功率、風冷散熱於一身的「氫能心臟」，實現了從實驗室到規模化應用的躍遷。
續航時間從30分鐘升至3小時
當日，搭載該電堆的氫能無人機成功試飛。經第三方檢測，該項目關鍵性能指標表現卓越。其中，風冷電堆比功率達1,970W/kg，面功率密度達1.15W/cm2。陳忠偉表示，採用該技術的無人機續航時間可從傳統電池的30分鐘提升至2-3小時以上。50公斤級無人機的載重從15公斤提高至25公斤，顯著增強載重能力。「目前，100公斤級無人機在承載100公斤貨物的情況下，飛行里程可達300-500公里。未來，團隊還將開發500公斤及噸級無人機的氫燃料動力電源。」
突破三項關鍵技術 保障電池穩定運行
據介紹，該項目成功突破了三項關鍵技術，系統性地解決了風冷燃料電池的「保水」與「氧傳質」的矛盾：一是催化層多尺度調控技術，如同在納米至毫米尺度對電池反應區進行「立體精裝修」，提升了催化活性；二是非對稱水分傳輸技術，為電池內部裝上了「單向導濕」的智能皮膚，消除了「乾膜」與「水淹」的行業頑疾；三是微通道強化傳熱與水熱耦合技術，將散熱與水分管理有效結合，保障了電池在寬溫域下的穩定運行。
目前，項目已構建起「材料—部件—系統」的全鏈條自主研發體系，形成了完整自主知識產權，申請國內發明專利21件。項目團隊已建成陰極閉合式風冷電堆自動化產線，具備規模化交付能力，成果已成功應用於林業、農業、電力巡檢、應急救援等實際工況中，搭載該系統的工業無人機續航時間較傳統電池提升2倍以上。
