不間斷飛行331 min，中國氫能無人機打破世界紀錄

氫燃料電池，汽車業的未來之星；它上了天，前途同樣光明。位于北京亦莊的北京新研創能科技有限公司(以下簡稱新研創能)，研發了一款六旋翼氫燃料電池無人機，不間斷飛行331 min，打破世界紀錄。這一成就也顯示：中國的氫燃料電池在一些關鍵指標上躋身世界前列。

打破紀錄

新研創能于2018年獲得中關村首批高精尖培育項目“氫燃料電池多旋翼無人機產業化”，經過一年努力，開發出功率密度高、質量輕、體積小、性能優的2 kW級金屬板燃料電池空冷電堆及系統，并成功集成在無人機上。2019年12月8日在武漢，攜帶2 kW金屬板空冷電堆及19 L/35 MPa輕質高壓儲氫瓶的無人機于上午9∶23起飛，下午14∶54降落，實現331 min連續室外飛行，大幅超過項目要求的240 min指標，打破了由中航技進出口有限責任公司和深圳市科比特航空科技有限公司聯合推出的多旋翼無人機HYDrone-1800于2016年創造的270 min的原世界紀錄。不僅如此，在四川甘孜州的高原環境，無人機長續航飛行實驗也獲得成功，證明在大風、低溫、低氧條件下，新研創能的氫燃料電池一樣穩定。

精雕細琢

雙極板是氫燃料電池堆的核心部件之一，目前主流路線分石墨極板和金屬極板。新研創能主攻金屬極板。金屬極板便于大規模生產，而且金屬極板燃料電池堆具有質量輕、體積小、抗振能力強、可低溫無助啟動、功率密度高等優點。

新研創能制造的金屬極板燃料電池堆，有復雜的折線流道。流道將注入的氫氣和空氣均勻引流到整張極板。流道很細，做到氣流均勻穩定的分配并不容易，需要經過大量的仿真計算。空氣中的氧氣和氫氣在膜電極的催化作用下發生電化學反應，生成水并放熱放電。因此金屬片上還有通道，用空氣或冷卻液來冷卻電堆。

一片片復雜的金屬片不僅要完美吻合，還得在惡劣環境下“面不改色”，這對設計和制作工藝提出巨大挑戰。新研創能攻克了0.1 mm金屬板材超深流道的加工制備工藝和技術用于電堆，電堆性能媲美國際一流水準。用在無人機上，可兼顧高效與穩定。

新研創能董事長洪鑫告訴科技日報記者，每設計一個板型，都得反復模擬計算。修正模具、焊接、密封等各環節都需要摸索。金屬極板燃料電池堆的難度不光在研發和工藝編制上。因為按同樣的工藝流程，不同團隊加工出的電堆，壽命和可靠性也有明顯差距。工匠精神至關重要，要花費時間金錢，耐心打造精英團隊，去精雕細琢。

新研氫能目前掌握金屬極板設計、沖壓、清洗、焊接、防腐鍍層等技術和工藝；金屬板電堆、測試臺和電壓巡檢板研發制造能力處于國際先進水平。不同型號的燃料電池電堆測試平臺都是他們自己開發的，并且可以對外出售。

洪鑫說，他們將把精力集中于電堆與系統的研發，不著急，不趕風口，不轉移注意力，踏實攻關核心技術。

燃料電池的研發于1960年代開始于美國。氫燃料電池驅動的乘用車被寄予厚望，目前最耀眼的成就之一是2014年量產上市的豐田的MIRAI。跟純電動車相比，其優勢是近600 km的續航里程，加氫只需4 min，媲美燃油車，又有無污染、非石油依賴的優勢。放眼世界范圍，氫燃料電池的進步和普及是一個長期過程。目前，中國企業在氫燃料電池堆及系統國產化上進展迅速。