无人机续航难题破解我国科学家研发氢能动力系统

工业级无人机的续航能力，一直是限制其广泛应用的核心挑战。如今，这一行业痛点有望迎来颠覆性的技术突破。近期，一项名为“高比功率阴极闭合式风冷电堆”的创新技术在大连顺利通过科技成果鉴定，它被业界誉为无人机的“氢能心脏”，据评估可将工业级无人机的续航时长提升至原有水平的两倍以上。

在鉴定会现场，搭载此款电堆的氢燃料电池无人机成功完成试飞演示，其展现的关键性能数据十分突出：风冷电堆的比功率高达1970瓦/千克，面功率密度也达到了1.15瓦/平方厘米。由中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定委员会一致认定，该成果创新性显著，技术指标先进，拥有完全自主知识产权，整体技术水平已处于国际领先地位。

攻克行业瓶颈的三大核心技术

这项重大突破的实现，得益于对三项核心关键技术的系统性攻关。项目技术负责人、中国科学院大连化学物理研究所能源催化转化全国重点实验室主任陈忠伟介绍，团队成功破解了长期制约风冷燃料电池性能的“保水”与“氧气传输”之间的固有矛盾。

首项是催化层多尺度调控技术。这项技术如同在纳米至毫米的多重维度上，对电池的核心反应区域进行了一次“精密设计与构筑”，从而显著提升了催化反应的效率与活性位点数量。

其次是非对称水分传输技术。该技术为电池内部集成了一层具备“单向导湿”特性的智能膜，能够精确调控水分的分布与排出路径，从根本上解决了传统燃料电池中常见的“质子交换膜干涸”和“阴极水淹”两大技术难题。

第三是微通道强化传热与水热耦合管理技术。它将高效散热结构与精细化的水热管理策略深度融合，确保了电池堆在更宽泛的环境温度与工作负荷下，都能保持高效、稳定、可靠的运行状态。

目前，围绕该技术已形成了从基础研发、材料制备到电堆制造的全链条自主可控体系，并建立了自动化生产线，具备了大规模生产与交付的能力。该成果已在电力线路巡检、地质灾害应急救援等多个实际应用场景中得到成功验证。

氢能产业链与生态体系加速完善

此项技术的飞跃并非偶然，它正深度融入中国氢能产业高速发展与生态成熟的宏观背景中。截至2025年底，国内以可再生能源为主的制氢项目，其累计建成产能已突破25万吨/年，较上一年度实现了规模翻番。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已陆续建成并投入运营，标志着从绿色氢能制备、安全储运到多元化应用的完整产业链条正加速贯通。同期，在电解槽、储氢装置等关键装备领域也连续取得重大进展，为整个产业的规模化、商业化发展奠定了坚实的技术基础。

面向未来，产业政策支持预计将持续强化。据了解，“十五五”规划期间，国家能源局将协同国家发展改革委等部委，通过加强顶层设计与产业规划、加大财税金融等政策扶持力度、集中攻关核心技术与材料、拓展多元化示范应用场景、建立健全标准与检测认证体系、以及深化国际科技与产能合作等一系列组合措施，全力培育氢能作为未来产业的核心增长极，为构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系，以及推进能源强国建设提供关键支撑与持久动力。