氢燃料电池作为未来汽车行业的明星,其应用前景广阔。最近,北京新研创能科技有限公司研发的一款六旋翼氢燃料电池无人机在飞行时间上创造了新的世界纪录,打破了之前的记录。这项成就不仅展示了中国在氢燃料电池领域的领先地位,也证明了氢燃料电池技术在实际应用中的巨大潜力。
这款六旋翼无人机的核心组件是一块氢燃料电池,配合高压储氢瓶,为其提供了足够的氢气以支持长时间飞行。在一次试验中,这款无人机连续飞行了331分钟,超过了之前由其他公司联合开发的无人机创造的270分钟的记录。此外,在高原环境中,这款无人机同样表现出色,证明了其在极端条件下的稳定性能。
新研创能自2018年起致力于氢燃料电池多旋翼无人机的产业化发展,通过不懈努力,成功开发出了功率密度高、重量轻、体积小且性能优良的2千瓦级金属板燃料电池空冷电堆及其系统,并将其成功应用于无人机上。在2019年底,该公司的无人机完成了长达331分钟的连续飞行,远远超过了预定的240分钟目标。不仅如此,这款无人机在四川甘孜州的高原测试中也表现优异,证实了其在大风、低温和低氧条件下的稳定性能。
金属极板作为氢燃料电池堆的重要组成部分,因其易于大规模生产、重量轻、体积小、抗震能力强以及能够在低温环境下快速启动等特点而备受青睐。新研创能采用的金属极板技术,不仅具备高功率密度,而且在恶劣环境下依然能够保持稳定运行。金属极板上的流道设计复杂,需要精确的流体分配,这需要大量的仿真计算来实现。
新研创能除了专注于无人机领域,还开发了适用于汽车的水冷40千瓦电堆,其峰值体积功率密度达到了2.9千瓦/升,处于世界领先水平。此外,该公司还在研发更高功率的80千瓦电堆。
新研创能董事长洪鑫表示,每个金属极板的设计都需要经过反复模拟计算,并且在模具制作、焊接和密封等各个环节都需要仔细探索。金属极板燃料电池堆的研发不仅涉及技术层面的问题,还需要工匠精神的支持,即耐心地打造精英团队,精益求精。
新研氢能成立于2017年,拥有三家子公司,分别专注于金属极板设计及电堆研发、燃料电池系统控制集成和测试台,以及产业基地建设和运营。目前,新研氢能已经与多家企业合作,共同开发了厢式物流车和公交车。
新研氢能首席技术官齐志刚博士是燃料电池领域的专家,拥有20多年的经验,并参与了国内外多个燃料电池标准的制定。新研氢能掌握了包括金属极板设计、冲压、清洗、焊接和防腐镀层在内的多种技术和工艺,处于国际先进水平。
洪鑫强调,新研氢能将专注于电堆与系统的研发,不急于追求短期利益,而是扎实地攻克核心技术。
氢燃料电池的发展始于上世纪60年代,其在乘用车领域的应用备受期待。与纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车的最大优势在于其续航里程长、加氢速度快,且无污染、不依赖石油资源。尽管目前全球范围内氢燃料电池的推广仍面临诸多挑战,但中国企业正在积极推进氢燃料电池堆及其系统的国产化进程。
来源:科技日报
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