新生物TRL 7

长续航无人机氢燃料电池技术

中国科学院青岛生物能源与过程研究所· 发布于 2026-10-10

成果概览

完成单位
中国科学院青岛生物能源与过程研究所
所属领域
新生物
发布时间
2026-10-10
技术成熟度(TRL)TRL 7 / 9 · 产业化阶段
TRL 1–3 · 基础研究TRL 4–6 · 技术开发TRL 7–9 · 产业化

成果简介

当前工业级氢燃料电池无人机在续航时间与耐低温能力方面优势较为显著。氢燃料电池 的能量转化效率超过50%,功率密度可达1kW/kg,并且其耐低温性能支持在极端环境(如- 20℃)下稳定运行,解决了传统动力无人机续航时间短、低温性能衰减等行业痛点。凭借 长续航与低温适应性的双重突破,氢燃料电池正逐步成为工业无人机动力系统的核心解决方 案。 项目阶段与进展 本项目围绕氢能燃料电池无人机动力系统的开发,重点突破小型化与轻量化技术瓶颈, 取得阶段性成果: (1)燃料电池核心技术创新:通过创新性双极板流场设计与集成化膜电极架构优化, 开发出高功率密度燃料电池系统。该技术方案在保持结构紧凑性与轻量化的同时,展现出优 异的综合性能表现,为燃料电池系统的工程化应用提供了创新技术路径。 (2)氢动力无人机系统构建:构建3kW级燃料电池电堆,集成自研控制器,工作温度 范围扩展至-20~40℃,寿命突破3000小时;完成25kg级无人机平台适配,空载续航150分 钟(12L储氢瓶),巡航作业下续航可达120分钟。物流载重型燃料电池无人机(100kg级) 处于开发阶段,将搭载10kW级燃料电池电堆组,计划于2025年内完成试飞。 (3)产业化推进:通过覆盖核心材料、关键部件到整机系统的全产业链技术体系,实 现燃料电池系统制造成本的降低,显著提升市场竞争力。目前已完成氢动力无人机在低空经 济领域的示范验证,并衍生开发出氢能观光车等应用产品。后续将聚焦连续化生产工艺开发 与电堆功率密度升级,加速商业化进程。 图无人机用氢燃料电池电堆与无人机巡检示范 -154-  知识产权情况 已授权专利5件,5件发明专利

适用场景 / 行业标签

氢能与核聚变能航空航天低空经济新能源制造电气机械和器材制造业新能源产业