大連新聞傳媒集團記者謝小芳 攝
當前，無人機正成為各行各業廣泛應用的工具之一，在農業、建築、物流、環境監測等領域都發揮着重要作用。然而，受限於電池容量和能效等因素，無人機的滯空時間一直是限制其應用范圍和效率的一個關鍵問題。日前，由中國科學院大連化物所能源催化轉化全國重點實驗室主任陳忠偉團隊研發的高比能氫混動力電源適配的工業級無人機在英歌石科學城試飛成功，氫混動力電源比能量達600Wh/kg，無人機在-7℃，風力5級室外環境下試飛，燃料電池穩定輸出2030W。該動力電源可應用於環境溫度范圍-20℃~40℃，可以滿足無人機各種動作變化，系統穩定性高，效率高，可靠性高，壽命長。
陳忠偉團隊成員、工程師谷旺介紹，目前電動無人機市場上主流動力電源是鋰電池，但鋰電池存在續航時間短、低溫環境適應性差等不足。氫混動力電源具有比能量高，續航時間長，可靠性高，環境適應性強，可運行溫度范圍廣等優點，常用於中型固定翼和大型多旋翼無人機，能有效解決工業無人機續航時間短的「卡脖子」問題。
陳忠偉團隊堅持基礎材料研究與工程應用開發並重，實現氫混動力電源從鋰電電極材料研究、鋰電電芯開發、燃料電池催化劑材料研究、燃料電池膜電極設計制備、燃料電池電堆開發和系統設計集成全鏈條研發。突破高性能風冷膜電極設計制備、高比功率電堆設計集成、高比能系統設計集成、氫氣消耗動態平衡能量管理、低溫鋰電池等技術。
據了解，陳忠偉團隊持續開發氫混動力電源技術，將開發新一代高比功率電堆設計技術和高比能氫源技術，動力電源比能量將突破800Wh/kg，環境溫度范圍-40℃~60℃，達到國際領先水平。
（大連新聞傳媒集團記者謝小芳）