由中國科學院大連化學物理研究所主導(dǎo)研發(fā)的“高比功率陰極閉合式風冷電堆”技術(shù)，近日通過中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。該技術(shù)專為工業(yè)級無人機設(shè)計，集成了輕量化結(jié)構(gòu)、高功率輸出和高效風冷散熱三大核心優(yōu)勢，被業(yè)內(nèi)譽為無人機的“氫能心臟”。搭載該系統(tǒng)的無人機續(xù)航時間較傳統(tǒng)鋰電池提升超200%，為解決工業(yè)場景下的“航程焦慮”提供了突破性方案。

在鑒定會前的實地試飛中，配備該電堆的氫能無人機展現(xiàn)了卓越性能：電堆比功率達1970瓦/千克，面功率密度突破1.15瓦/平方厘米。鑒定委員會專家組一致認定，該成果在理論創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程應(yīng)用層面均取得重大原創(chuàng)性突破，關(guān)鍵技術(shù)指標達到國際頂尖水平，整體技術(shù)體系領(lǐng)先全球。中國科學院院士郭林特別指出，這項技術(shù)成功攻克了電堆比功率不足的行業(yè)難題，實現(xiàn)了從實驗室到產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵跨越。

研發(fā)團隊通過系統(tǒng)化創(chuàng)新解決了燃料電池領(lǐng)域的核心矛盾。項目負責人陳忠偉介紹，團隊突破了催化層多尺度調(diào)控、非對稱水分傳輸及微通道水熱耦合三項關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)造性地平衡了風冷燃料電池的“保水”與“氧傳質(zhì)”需求。目前，該項目已建立覆蓋材料、部件到系統(tǒng)的全鏈條研發(fā)體系，形成21項國內(nèi)發(fā)明專利布局，相關(guān)成果已在林業(yè)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)植保、電力巡檢及應(yīng)急救援等領(lǐng)域投入實際應(yīng)用。

這項突破性成果標志著我國在氫能動力系統(tǒng)領(lǐng)域取得重要進展。通過材料創(chuàng)新與系統(tǒng)集成優(yōu)化，研發(fā)團隊將電堆功率密度提升至傳統(tǒng)產(chǎn)品的3倍以上，同時通過被動式風冷設(shè)計大幅簡化散熱系統(tǒng)，使整機重量較液冷方案降低40%。據(jù)測試數(shù)據(jù)顯示，搭載該系統(tǒng)的無人機在-20℃至50℃寬溫域環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定輸出，特別適用于高原、沙漠等極端工況作業(yè)。