​(談天說地)「氫能心臟」破解續航難題 蔡擁軍 張博群

 筆者從中國科學院大連化學物理研究所獲悉,近日,該所研發的「高比功率陰極閉合式風冷電堆」技術在大連通過科技成果鑒定。這款新型電堆是為工業級無人機量身打造的集輕量化、高功率、風冷散熱等特點於一體的「氫能心臟」,可使工業級無人機續航時間提升2倍以上。

 隨著低空經濟快速發展,傳統鋰電池續航時間短、現有燃料電池系統較為笨重等問題成為制約無人機行業發展的瓶頸。為此,經過多年攻關,大連化物所科研團隊成功突破多項關鍵技術,為工業級無人機安裝「氫能心臟」,有效破解續航難題。

 當日,搭載該電堆的氫能無人機成功試飛,關鍵性能指標表現優異,風冷電堆比功率高達1970瓦/千克,面功率密度達1.15瓦/平方釐米。中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定委員會認為,該成果創新性強、技術指標先進,擁有自主知識產權,總體技術達到國際領先水平。

 該項目技術負責人、大連化物所能源催化轉化全國重點實驗室主任陳忠偉介紹,該項目成功突破了3項關鍵技術,系統性解決了風冷燃料電池「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「單嚮導濕」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,該項目已構建起全鏈條自主研發體系,建成自動化生產線,具備規模化交付能力,成果已成功應用於電力巡檢、應急救援等場景中。◇