中国科学家研制出国际领先的风冷氢能电堆，续航提升两倍

2026年5月11日，中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟院士与张盟副研究员领衔的科研团队，成功研制出高比功率阴极闭合式风冷电堆，并在大连通过由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会由谢和平院士担任主任，专家组经全面评审后一致认为，该成果整体技术达到国际领先水平。

该电堆被称作工业无人机的“氢能心脏”，旨在突破当前工业级无人机普遍面临的续航能力不足与能源系统笨重两大瓶颈——既规避了锂离子电池续航时间短的局限，又克服了传统燃料电池体积大、重量高、散热复杂等难题。

在核心性能指标上，其实测比功率达1970瓦每千克，面功率密度为1.15瓦每平方厘米。实测表明，搭载该电堆的工业无人机续航时间可提升两倍以上。

项目实现了三项关键技术创新，系统性破解了风冷型燃料电池长期存在的“保水”与“氧传质”难以兼顾的根本矛盾：

第一，采用催化层多尺度结构调控技术，有效抑制低湿度工况下催化活性衰减，并从源头阻断阳极反极导致的碳载体腐蚀问题；

第二，创新应用非对称水分传输机制，彻底消除传统风冷电堆中膜干涸与局部水淹并存的失衡现象；

第三，集成微通道强化传热与水热协同管理技术，显著提升热响应效率，成功支撑高功率密度下的稳定运行。

目前，项目已建成覆盖材料研发、核心部件制备及系统集成的全链条自主创新体系，形成完整自主知识产权布局，累计申请国内发明专利二十一项。

研发团队同步建成阴极闭合式风冷电堆自动化量产线，具备批量化、标准化交付能力。产品已在林业监测、农业植保、电力设施巡检及应急救援等多个实际作业场景中完成部署验证，搭载该电堆的工业无人机实测续航能力较传统锂电方案提升逾两倍。