打破世界纪录!我国氢燃料电池无人机不间断飞翔331分钟
氢燃料电池,轿车业的未来之星;它上了天,出路相同光亮。记者最近了解到,坐落北京亦庄的北京新研创能科技有限公司(以下简称新研创能),研制了一款六旋翼氢燃料电池无人机,不间断飞翔331分钟,打破国际纪录。这一成果也显现:我国的氢燃料电池在一些要害目标上跻身国际前列。
打破纪录
在坐落北京亦庄的一个展厅里,记者看到,这款六旋翼无人机的中心是一块氢燃料电池,搭载一个高压储氢瓶为氢燃料电池供给发电所需的氢气。一个月前,新研创能联合首航国翼开发的这款无人机,完成长达331分钟的不间断室外飞翔,打破了由中航技进出口有限责任公司和深圳市科比特航空科技有限公司联合推出的多旋翼无人机HYDrone-1800于2016年发明的270分钟的原国际纪录。
新研创能于2018年取得中关村第一批高精尖培养项目“氢燃料电池多旋翼无人机产业化”,通过一年尽力,开宣布功率密度高、重量轻、体积小、功能优的2千瓦级金属板燃料电池空冷电堆及体系,并成功集成在无人机上。2019年12月8日在武汉,带着2千瓦金属板空冷电堆及19升/35兆帕轻质高压储氢瓶的无人机于上午9:23起飞,下午14:54下降,完成331分钟接连室外飞翔,大幅超越项目要求的240分钟目标。不只如此,在四川甘孜州的高原环境,无人机长续航飞翔试验也取得成功,证明在劲风、低温、低氧条件下,新研创能的氢燃料电池相同安稳。
一般来说,在大范围、全天候的巡查场景中,锂电池无人机续航时刻不到一小时。而油动无人机轰动大,高精度拍照时需减震器材,加大了载荷。比较锂电池动力,氢燃料电池无人机先天具有续航优势,而且无轰动无污染。搭载了氢燃料电池的无人机,能够拓宽使用的幻想空间。比方集群运作时,长续航的通讯中继无人机,可保证机群飞得更远,履行一些迄今尚力不从心的杂乱使命。
精雕细琢
双极板是氢燃料电池堆的中心部件之一,现在干流道路分石墨极板和金属极板。成立于2017年的新研创能主攻金属极板。金属极板便于大规模出产,而且金属极板燃料电池堆具有重量轻、体积小、抗振才能强、可低温无助发动、功率密度高级长处。
新研创能制作的金属极板燃料电池堆,乍看并不杂乱,像一页页金属片装订成的大书。仔细看,金属片凹凸,有杂乱的折线流道。流道将注入的氢气和空气均匀引流到整张极板。流道很细,做到气流均匀安稳的分配并不简单,需求通过很多的仿真核算。空气中的氧气和氢气在膜电极的催化作用下产生电化学反响,生成水并放热放电。因而金属片上还有通道,用空气或冷却液来冷却电堆。
一片片杂乱的金属片不只要完美符合,还得在恶劣环境下“面不改色”,这对规划和制作工艺提出巨大应战。新研创能霸占了0.1毫米金属板材超深流道的加工制备工艺和技能用于电堆,电堆功能比美国际一流水准。用在无人机上,可统筹高效与安稳。
除了无人机用的空冷电堆,新研创能还量产轿车用的水冷40千瓦电堆,峰值体积功率密度达2.9千瓦/升,位居国际前列。他们还在开发80千瓦的电堆。
新研创能董事长洪鑫告知科技日报记者,每规划一个板型,都得重复模拟核算。批改模具、焊接、密封等各环节都需求探索。金属极板燃料电池堆的难度不光在研制和工艺编制上。由于按相同的工艺流程,不同团队加工出的电堆,寿数和可靠性也有显着距离。工匠精力至关重要,要花费时刻金钱,耐性打造精英团队,去精雕细琢。
深耕源头
新研氢动力科技有限公司(以下简称新研氢能)成立于2017年,旗下有三家子公司:新研创能专心金属极板规划及电堆研制,大连擎研科技有限公司(以下简称大连擎研)侧重于燃料电池体系控制集成和测验台,大同新研氢动力科技有限公司(以下简称大同新研)则为产业基地和运营突破口。现在新研创能和大连擎研具有小批量出产才能,而大同新研则规划产能1万套,现在已达到年产1000台40千瓦级电堆产能;他们还在大同建成了一个加氢才能为500千克/天的撬装式加氢站,用于演示运转车辆加氢。新研氢能已与中通客车联合开发了厢式物流车,并与厦门金旅联合开发了公交车。
新研氢能的首席技能官齐志刚博士是燃料电池范畴的专家,在燃料电池范畴耕耘20余年,是国内外数十个燃料电池规范的首要起草人。新研氢能现在把握金属极板规划、冲压、清洗、焊接、防腐镀层等技能和工艺;金属板电堆、测验台和电压巡检板研制制作才能处于国际先进水平。在新研创能的试验室里,洪鑫告知记者,不同类型的燃料电池电堆测验渠道都是他们自己开发的,而且能够对外出售。
洪鑫说,他们将把精力集中于电堆与体系的研制,不着急,不赶风口,不搬运注意力,结壮攻关中心技能。
燃料电池的研制于1960年代开始于美国。氢燃料电池驱动的乘用车被寄予厚望,现在最耀眼的成果之一是2014年量产上市的丰田的MIRAI。跟纯电动车比较,其优势是近600公里的续航路程,加氢只需4分钟,比美燃油车,又有无污染、非石油依靠的优势。放眼国际范围,氢燃料电池的前进和遍及是一个长时间进程。现在,我国企业在氢燃料电池堆及体系国产化上发展敏捷。
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