高比能氢混动力电源工业级无人机在大连试飞成功！国际领先，动力能源电池研发新突破！下一步瞄准-40℃~60℃，800Wh/kg

工信部等七部门近日印发《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》要求积极发展电动飞机等新能源航空器（工信部、财政部等七部门：积极发展电动飞机等新能源航空器！）。而据大连市政府网站3月2日消息，日前，由中国科学院大连化物所能源催化转化全国重点实验室主任陈忠伟团队研发的高比能氢混动力电源适配的工业级无人机在英歌石科学城试飞成功，氢混动力电源比能量达600Wh/kg，无人机在-7℃，风力5级室外环境下试飞，燃料电池稳定输出2030W。该动力电源可应用于环境温度范围-20℃~40℃，可以满足无人机各种动作变化，系统稳定性高，效率高，可靠性高，寿命长。

陈忠伟（右二）带领团队取得突破成果（央广网）

陈忠伟团队成员、工程师谷旺介绍，目前电动无人机市场上主流动力电源是锂电池，但锂电池存在续航时间短、低温环境适应性差等不足。氢混动力电源具有比能量高，续航时间长，可靠性高，环境适应性强，可运行温度范围广等优点，常用于中型固定翼和大型多旋翼无人机，能有效解决工业无人机续航时间短的“卡脖子”问题。 

陈忠伟团队坚持基础材料研究与工程应用开发并重，实现氢混动力电源从锂电电极材料研究、锂电电芯开发、燃料电池催化剂材料研究、燃料电池膜电极设计制备、燃料电池电堆开发和系统设计集成全链条研发。突破高性能风冷膜电极设计制备、高比功率电堆设计集成、高比能系统设计集成、氢气消耗动态平衡能量管理、低温锂电池等技术。 

据了解，陈忠伟团队持续开发氢混动力电源技术，将开发新一代高比功率电堆设计技术和高比能氢源技术，动力电源比能量将突破800Wh/kg，环境温度范围-40℃~60℃，达到国际领先水平。

值得一提的是，陈忠伟团队自主研发的第一代超低温特种锂离子电池也已成功定型。普通锂离子电池最适在室温条件下工作，在北方冬季-20℃左右的天气条件下，锂离子电池放电容量只有室温时的30%左右，这极大影响了锂电池动力汽车在北方的普及）。据央广网介绍，陈忠伟团队研制的第一代高比能超低温特种锂离子电池，能量密度达260Wh/kg，可在-60℃超低温下稳定运行，-60℃、0.5C（两小时率）运行条件下放电容量可达80%以上，-40℃放电容量可达95%，循环寿命500次以上，电池性能达到国际领先水平。

从-60℃到60℃，该电池的宽温域特性让人“眼前一亮”。据央广网报道，团队采用自主开发的新一代复合电解液，极大地提升了低温条件下离子电导率和界面性能；同时采用多层复合电极结构结合新型半固态电解质及改性活性材料，增加了电极和电极表面结构的稳定性和导电性，从而有效地提升了电池在低温条件下的循环性能和倍率性能。除了性能保障，第一代特种锂离子电池在安全性上也大幅提升。“普通锂离子电池多采用液态电解液，燃点低、易泄漏，容易起火甚至爆炸，造成人员伤亡的情况发生。”团队研究员罗丹介绍，第一代特种锂离子电池所采用新型半固态电解质，液态物质占比较少，阻燃性增强，即使暴露在高温情况下也不易发生起火爆炸的情况。

宽温域使用、安全性强，该电池将助力新能源汽车和户外储能设备在极寒地区的应用，可广泛应用于航空航天、极地科考、寒带抢险、铁路基建、电力通讯、医疗电子、勘探测绘等领域。值得一提的是，就在今年1月，中国民航局适航司颁布了技术标准《可充电锂电池和电池系统》（航空电池新标准颁布！民航局发布《可充电锂电池和电池系统》）

来源：大连市政府网站、大连日报、央广网、民航局网站。通航圈综合编辑。

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