中心简介
氢动力及低碳能源研究中心由国家级人才秦江教授领衔,是一支覆盖基础研究、技术开发与工程实践全链路的多学科交叉研发团队。团队核心成员均来自国内知名高校与航空、氢能领域龙头企业,总规模超30 人,具备产学研一体化的协同攻关能力。
团队长期深耕氢动力航空技术领域,已完成十余款氢动力航空器的方案设计、产品开发与试验验证;突破高能量密度燃料电池/ 锂电池复合发电关键技术,开发形成多款氢能燃料电池动力系统产品,实现了燃料电池电堆、储能锂电池、电源管理模块等核心部件的系统级集成,相关技术指标与工程化能力处于国内领先水平。
依托核心技术积累,中心已构建起以氢能无人机为核心应用载体,涵盖航空氢动力系统研发、氢电混合能量管理优化、制氢加氢配套装备研制的全链条研发体系,为氢能在航空领域的规模化产业应用筑牢了技术根基。
团队在氢能、氢燃料电池混合动力及氢动力无人机方向目前已申请专利30余项,此外在相关领域近5年累计发表SCI论文30余篇;对氢燃料电池混合动力、氢动力无人机有充足的理论知识基础和丰富的氢动力无人机设计生产经验。
目前相关系列产品已在森林巡检防护,电网巡检,巡逻安防等场景应用示范,并取得了显著应用效果。
团队负责人:秦江教授

首席科学家:维克多·古列耶夫(Viktor Gurieiev)院士

技术骨干:沈轶岭技术负责人、封承霖气动工程师、陈俊孩硬件工程师、唐煜翔无人机工程师、刘玉燃料电池工程师
核心技术内容
复合冷却航空燃料电池电堆技术:创新开发了航空燃料电池电堆复合冷却技术,相关技术国内首创。大幅提升燃料电池系统技术水平,可实现-40°C低温无损冷启动,并在高海拔环境下功率不衰减。
高效混合动力能量管理技术:通过适应性混合动力系统拓扑结构设计,配合高效能量管理策略,提升系统整体运行效率,显著延长无人机飞行时间。
多域耦合飞行平台融合开发技术:将飞行器作业姿态与电堆反应需求、飞行器设计与气体流道进行多域耦合,以提高系统能量利用效率,减少功能部件和控制要求。
成果及产品展示
1.青鸥-30B
青鸥-30B是氢动力垂直起降复合翼无人机,超长续航时间9小时,保持国内氢动力复合翼无人机续航时间纪录,最大可负载7kg。
青鸥-30B采用燃料电池进气散热一体化技术、使用智能能量管理模块,外形设计综合考虑了无人机续航能力、载荷、结构安全等因素。
应用场景广泛,经济效益高。作为机载平台可根据作业需求搭载一种或多种任务载荷、传感器,且可在高原高寒环境作业。可成为公安、测绘、科研、缉私、安防多个部门有力工具。
2.青鸥-20
青鸥20无人机平台兼顾了旋翼无人机垂直起降以及固定翼无人机长航时、高航速、远航程的优势,无需专用起降跑道,可在山区、丘陵、丛林等复杂地形完成作业。青鸥20搭载了航空氢燃料电池电推进系统,采用氢气作为能源,具有高能量密度、长续航、强适应性的特点,单次持续飞行时间长,单次工作能力强,减少往返时间,工作效率高能够。
青鸥20无人机起飞重量小于25kg,属于民航局规定的小型无人机,无需适航证,可进行合规飞行空域申请和作业。机身全部件采用高强度碳纤维材料,轻便坚固,有效载荷高、具有多个载荷安装位点,可搭载光电吊舱、勘测雷达、中继通讯模块等多种载荷。
3.青鹞-10
针对长航时巡检安防市场,团队研发了15 kg级“昱翔-10”氢动力旋翼无人机,其性能参数远超传统锂电旋翼无人机,凭借其旋翼的悬停优势又有效替代该应用领域的相同级别传统锂电垂直起降固定翼无人机。
1.搭载自研封闭复合冷却燃料电池,功重比提高、可靠性提高;
2.电堆封闭进气,可在极端环境运行,环境适应性强;
3.无人机本身高集成、与电堆耦合设计,结构重量更轻、无人机航时更长
续航时间是普通锂电的3-4倍:氢燃料电池的能量转换效率高,氢燃料电池系统单位重量的功率密度高:环境适应性强比传统氢动力无人机强:在低温高原环境、在干燥高温环境中,功率衰减≤10%。
4.航空氢动力系统
可应用于旋翼、复合翼、固定翼等各类飞行器;
动力性能行业领先,航空燃料电池质量功率密度达1600W/kg,燃料电池系统功率密度达1000W/kg;
复合冷却封闭式电堆结构,实现-40°C超低温无损冷启动,高海拔低压环境功率零衰减,环境适应能力远超同类产品;
智能化能量管理,让燃料电池长期维持在高效工作区间,既提升氢气利用率,又延长电堆使用寿命。
产品图

封闭式航空氢燃料电堆

氢动力多旋翼“青鹞10”

氢动力复合翼“青鸥20”

氢动力复合翼“青鸥30B”