2025年3月17日,無人機領(lǐng)域迎來里程碑式突破。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所動力電池與系統(tǒng)研究部(DNL29)陳忠偉研究員團隊宣布,其研發(fā)的超低溫高比能鋰電池成功適配六旋翼無人機,在漠河零下36攝氏度的極寒環(huán)境中完成試飛,標志著無人機動力電池技術(shù)正式突破低溫限制。
極端環(huán)境下的性能驗證
此次試飛中,搭載該電池的無人機展現(xiàn)了令人矚目的穩(wěn)定性:在零下36℃的嚴寒中,飛行姿態(tài)保持平穩(wěn),續(xù)航里程達標,并順利完成快速啟動、高空懸停、復(fù)雜路徑巡航等高難度測試。更關(guān)鍵的是,電池全程未出現(xiàn)功率波動或突然斷電現(xiàn)象,電壓輸出始終平穩(wěn),充分驗證了其低溫適應(yīng)性與可靠性。
技術(shù)突破:從“里程縮水”到續(xù)航無憂
陳忠偉團隊通過兩大核心技術(shù)攻克了行業(yè)難題:
電解液配方與負極材料改性:創(chuàng)新性調(diào)整電解液成分并優(yōu)化負極材料,將電池工作溫度范圍從常規(guī)的-20℃~60℃拓寬至-40℃~50℃,覆蓋更廣的極端環(huán)境;
自適應(yīng)熱管理與低溫阻抗優(yōu)化:通過動態(tài)調(diào)節(jié)電池溫度與內(nèi)部阻抗,將-40℃環(huán)境下的續(xù)航衰減率控制在10%以內(nèi),遠低于行業(yè)平均30%-50%的水平,大幅減少低溫作業(yè)返航頻率。
極地科考與災(zāi)害救援迎來新利器
該電池的突破為無人機在極地科考、邊境巡檢、災(zāi)害救援等場景提供了核心動力支持。例如,在北極科考中,無人機可長時間懸停監(jiān)測冰川變化;在地震災(zāi)區(qū),超低溫電池可保障無人機穿越雪山執(zhí)行物資投送與災(zāi)情勘察任務(wù),顯著提升救援效率。
未來展望:低空經(jīng)濟與極端環(huán)境裝備雙驅(qū)動
陳忠偉表示,團隊將繼續(xù)優(yōu)化電池能量密度與循環(huán)壽命,并探索其在電動航空、高端裝備等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。隨著超低溫電池技術(shù)的成熟,無人機在極寒地區(qū)的商業(yè)化運營(如物流配送、生態(tài)監(jiān)測)將加速落地,進一步推動低空經(jīng)濟與應(yīng)急救援能力的升級。
行業(yè)影響:重新定義無人機作業(yè)邊界
此次突破不僅刷新了鋰電池低溫性能紀錄,更打破了無人機在極寒環(huán)境下的應(yīng)用瓶頸。隨著技術(shù)迭代,未來無人機或?qū)⒊蔀闃O地科考隊、邊防部隊的“標配裝備”,在人類探索未知領(lǐng)域與應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害中發(fā)揮不可替代的作用。