不间断飞行331 min，中国氢能无人机打破世界纪录

氢燃料电池，汽车业的未来之星；它上了天，前途同样光明。位于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)，研发了一款六旋翼氢燃料电池无人机，不间断飞行331 min，打破世界纪录。这一成就也显示：中国的氢燃料电池在一些关键指标上跻身世界前列。

打破纪录

新研创能于2018年获得中关村首批高精尖培育项目“氢燃料电池多旋翼无人机产业化”，经过一年努力，开发出功率密度高、质量轻、体积小、性能优的2 kW级金属板燃料电池空冷电堆及系统，并成功集成在无人机上。2019年12月8日在武汉，携带2 kW金属板空冷电堆及19 L/35 MPa轻质高压储氢瓶的无人机于上午9∶23起飞，下午14∶54降落，实现331 min连续室外飞行，大幅超过项目要求的240 min指标，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年创造的270 min的原世界纪录。不仅如此，在四川甘孜州的高原环境，无人机长续航飞行实验也获得成功，证明在大风、低温、低氧条件下，新研创能的氢燃料电池一样稳定。

精雕细琢

双极板是氢燃料电池堆的核心部件之一，目前主流路线分石墨极板和金属极板。新研创能主攻金属极板。金属极板便于大规模生产，而且金属极板燃料电池堆具有质量轻、体积小、抗振能力强、可低温无助启动、功率密度高等优点。

新研创能制造的金属极板燃料电池堆，有复杂的折线流道。流道将注入的氢气和空气均匀引流到整张极板。流道很细，做到气流均匀稳定的分配并不容易，需要经过大量的仿真计算。空气中的氧气和氢气在膜电极的催化作用下发生电化学反应，生成水并放热放电。因此金属片上还有通道，用空气或冷却液来冷却电堆。

一片片复杂的金属片不仅要完美吻合，还得在恶劣环境下“面不改色”，这对设计和制作工艺提出巨大挑战。新研创能攻克了0.1 mm金属板材超深流道的加工制备工艺和技术用于电堆，电堆性能媲美国际一流水准。用在无人机上，可兼顾高效与稳定。

新研创能董事长洪鑫告诉科技日报记者，每设计一个板型，都得反复模拟计算。修正模具、焊接、密封等各环节都需要摸索。金属极板燃料电池堆的难度不光在研发和工艺编制上。因为按同样的工艺流程，不同团队加工出的电堆，寿命和可靠性也有明显差距。工匠精神至关重要，要花费时间金钱，耐心打造精英团队，去精雕细琢。

新研氢能目前掌握金属极板设计、冲压、清洗、焊接、防腐镀层等技术和工艺；金属板电堆、测试台和电压巡检板研发制造能力处于国际先进水平。不同型号的燃料电池电堆测试平台都是他们自己开发的，并且可以对外出售。

洪鑫说，他们将把精力集中于电堆与系统的研发，不着急，不赶风口，不转移注意力，踏实攻关核心技术。

燃料电池的研发于1960年代开始于美国。氢燃料电池驱动的乘用车被寄予厚望，目前最耀眼的成就之一是2014年量产上市的丰田的MIRAI。跟纯电动车相比，其优势是近600 km的续航里程，加氢只需4 min，媲美燃油车，又有无污染、非石油依赖的优势。放眼世界范围，氢燃料电池的进步和普及是一个长期过程。目前，中国企业在氢燃料电池堆及系统国产化上进展迅速。