我国科学家研发氢能无人机续航提升超两倍破解动力瓶颈

工业级无人机的续航能力，长期以来是制约其大规模应用的核心瓶颈。近日，这一关键难题迎来了革命性解决方案。5月10日，一项名为“高比功率阴极闭合式风冷电堆”的重大科技成果在大连顺利通过专家鉴定。这项由中国科学院大连化学物理研究所自主研发的技术，被业界誉为无人机的“氢能心脏”，其设计初衷正是为了精准破解行业痛点——通过实现电堆的极致轻量化、超高功率密度与高效风冷散热，有望将工业级无人机的续航时间提升至原有水平的两倍以上。

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在当天的科技成果鉴定会上，搭载该款“氢能心脏”的氢燃料电池无人机成功完成了演示飞行，其公布的性能数据令人振奋。该风冷电堆的比功率密度高达1970瓦/千克，面功率密度也达到了1.15瓦/平方厘米，指标表现卓越。基于此，由中国石油和化学工业联合会组织的鉴定委员会一致认为，该技术“创新性强、技术指标先进、总体技术达到国际领先水平”。

这款突破性的无人机氢燃料电池电堆，其技术优势究竟体现在何处？核心在于，它系统性地攻克了长期制约风冷燃料电池发展的多重技术矛盾。据项目技术负责人、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，研发团队在三个关键层面实现了重大突破。

第一项是催化层的多尺度精准调控技术。这项技术如同在从纳米到毫米的多维尺度上，对电池的核心反应区域进行“精雕细琢”，从而显著提升了电化学反应的整体效率与均匀性。

第二项是非对称水分传输管理技术。该技术为电池内部构建了一层具有“单向导湿”功能的智能膜，能够精确调控水分的生成、传输与排出，有效解决了传统燃料电池中因水分管理失衡导致的“膜电极干涸”与“阴极水淹”两大共性难题。

第三项是微通道强化传热与水热协同管理技术。它将电堆的高效散热需求与内部水热管理巧妙融合，确保了氢燃料电池系统在复杂环境与高负荷工况下，依然能够保持高效、稳定、可靠的运行状态。

目前，该项目已成功构建了从核心技术研发、关键部件制备到电堆系统集成的完整创新链与产业链，并建成了自动化生产线，具备了大规模生产与交付的能力。其成果产品已在电力线路巡检、地质灾害应急救援等多个高要求工业场景中成功应用，验证了其卓越的实用性与可靠性。

此项氢能无人机动力技术的突破，正逢我国氢能产业进入规模化、商业化发展的加速期。行业数据显示，截至2025年底，国内可再生能源制氢（如光伏制氢、风电制氢）项目的累计建成产能已突破25万吨/年，较上年同期实现翻倍增长。新疆库车、宁夏宁东、内蒙古赤峰、吉林大安与松原等一批国家级大型绿氢示范项目的相继投产，标志着从清洁氢能制备、安全储运到多元化应用的产业链正加速成熟贯通。与此同时，在电解槽、储氢装置、燃料电池等关键装备领域，一系列重大技术攻关也接连取得进展，为整个氢能产业的降本增效与规模化发展奠定了坚实基础。

展望“十五五”，氢能产业的发展前景将更为广阔。据悉，国家能源局将协同国家发展改革委等相关部门，通过强化顶层设计与规划引领、加大产业政策支持力度、持续攻关核心关键技术、稳步推进多元应用示范、建立健全标准规范体系以及深化国际开放合作等一系列组合举措，全力培育氢能作为未来产业的核心增长极，为我国构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系，以及建设能源强国提供强有力的科技与产业支撑。