5月10日,由大連化物所能源催化轉化全國重點實驗室陳忠偉院士、張盟副研究員團隊研發的“高比功率陰極閉合式風冷電堆”技術,通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑒定。鑒定委員會由13名專家組成,深圳大學謝和平院士擔任主任,北京航空航天大學郭林院士、寧波東方理工大學孫學良院士、福州大學張久俊院士擔任副主任。大連化物所副所長李先鋒、科研及職能部門相關人員出席會議。鑒定會由中國石油和化學工業聯合會科技與裝備部副主任王秀江主持。


鑒定會上,該項目技術負責人、大連化物所動力電池與系統研究部部長陳忠偉,以及動力電池與系統研究部張盟分別作了關于“高比功率陰極閉合式風冷電堆”技術的總體報告和研究報告,詳細介紹了項目的技術背景、技術路線、創新點、知識產權情況及應用情況等。鑒定委員會專家詳細審查了相關鑒定材料,并與研發團隊就科學技術問題及發展前景進行了深入交流與討論。最終,鑒定委員會專家一致認為:該成果創新性強、技術指標先進,擁有自主知識產權,電堆比功率位居國際最高水平,總體技術達到國際領先水平。一致同意通過鑒定。
鑒定會開始前,搭載該電堆的氫能無人機成功進行試飛。經第三方檢測,該項目關鍵性能指標表現良好。其中,風冷電堆比功率達1970W/kg,面功率密度達1.15W/c㎡。
隨著低空經濟被納入國家戰略新興產業,傳統鋰電池續航短、現有燃料電池系統笨重等問題成為制約行業發展的瓶頸。為此,團隊歷時多年攻關,研發出這款集輕量化、高功率、風冷散熱于一身的“氫能心臟”,實現了從實驗室到規模化應用的躍遷。項目突破了三項關鍵技術,系統性地解決了風冷燃料電池的“保水”與“氧傳質”的矛盾:一是催化層多尺度調控技術,解決了低濕環境下催化性能衰減及陽極反極引發碳腐蝕的共性難題;二是非對稱水分傳輸技術,消除了傳統風冷堆中“干膜與水淹”并存的技術矛盾;三是微通道強化傳熱與水熱耦合技術,攻克了高功率密度下的熱管理瓶頸。
目前,項目已構建起“材料—部件—系統”的全鏈條自主研發體系,形成了完整的自主知識產權,申請國內發明專利21項。項目團隊已建成陰極閉合式風冷電堆自動化產線,具備規模化交付能力,產品已應用于林業、農業、電力巡檢、應急救援等實際工況中,搭載該系統的工業無人機續航時間較傳統電池提升了2倍以上。
中國科學院長春應用化學研究所邢巍研究員、北京化工大學邱介山教授、中石化石油化工科學研究院李明豐研究員、國網遼寧省電力有限公司大連供電公司黨委書記胡博、國家能源集團北京低碳清潔能源研究院氫能(氨能)技術中心主任何廣利、國聯汽車動力電池研究院王建濤、北京昂飛科技有限公司袁永剛、江蘇航空產業集團有限責任公司徐兆海、航宇智造(北京)工程技術有限公司程鵬志擔任本次鑒定委員會委員。
上述工作得到了國家自然科學基金、中國科學院B類先導專項“能源電催化的動態解析與智能設計”、遼寧濱海實驗室、榆林中科潔凈能源創新研究院、我所創新基金等項目的資助。
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