无人机航程焦虑如何破解?中国科学家为它装上“氢能心脏”

来源: 科普中国  发布时间:2026-05-12

日前,中国科学院大连化学物理研究所研发的“高比功率阴极闭合式风冷电堆”技术在大连通过科技成果鉴定。这款新型电堆是为工业级无人机量身打造的集轻量化、高功率、风冷散热等特点于一体的“氢能心脏”,可使工业级无人机续航时间提升2倍以上。

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这是5月10日在大连拍摄的氢能无人机。 新华社发(宋伟 摄)

随着低空经济快速发展,传统锂电池续航时间短、现有燃料电池系统较为笨重等问题成为制约无人机行业发展的瓶颈。为此,经过多年攻关,大连化物所科研团队成功突破多项关键技术,为工业级无人机安装“氢能心脏”,有效破解续航难题。

当日,搭载该电堆的氢能无人机成功试飞,关键性能指标表现优异,风冷电堆比功率高达1970瓦/千克,面功率密度达1.15瓦/平方厘米。中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定委员会认为,该成果创新性强、技术指标先进,拥有自主知识产权,总体技术达到国际领先水平。

中国科学院院士、鉴定委员会副组长郭林在现场表示:“‘高比功率阴极闭合式风冷电堆’技术在理论创新、结构设计与工程应用上均取得重大原创性成果。技术解决了过去电堆比功率性能低的‘卡脖子’问题。”

该项目技术负责人、大连化物所能源催化转化全国重点实验室主任陈忠伟介绍,该项目成功突破了3项关键技术,系统性解决了风冷燃料电池“保水”与“氧传质”的矛盾:一是催化层多尺度调控技术,如同在纳米至毫米尺度对电池反应区进行“立体精装修”,提升了催化活性;二是非对称水分传输技术,为电池内部装上了“单向导湿”的智能皮肤,消除了“干膜”与“水淹”的行业顽疾;三是微通道强化传热与水热耦合技术,将散热与水分管理有效结合,保障了电池在宽温域下的稳定运行。

目前,该项目已构建起全链条自主研发体系,建成自动化生产线,具备规模化交付能力,产品已应用于林业、农业、电力巡检、应急救援等实际工况中,搭载该系统的工业无人机续航时间较传统电池提升了2倍以上。

综合来源:新华网、科技日报、中国科学院大连化学物理研究所等



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