科创中国
大功率闭式风冷氢燃料电池专用高压大流量鼓风机关键技术攻关
发布时间:
2026-08-02
截止日期:2026-12-31
价格 ¥2万
地区： 陕西省 咸阳市 泾阳县
需求方： 盛世***公司
行业领域
高端装备制造产业,新能源产业
需求背景
近年来，氢能燃料电池凭借高能量密度、零碳排放、加注迅速的优势，已成为突破工业无人机续航瓶颈的核心技术路径，契合国家氢能产业发展与低空经济战略导向。封闭式风冷电堆因结构紧凑、系统自重轻的特点，是无人机氢能动力的首选技术路线，而阴极供气鼓风机作为其核心辅机，同时承担反应气供给与风冷散热双重功能，其性能直接决定电堆运行效率与系统质量功率密度。当前国内适配 10~15kW 级大功率闭式风冷电堆的机载鼓风机，普遍存在体积重量大、功耗占比高、高压大流量与轻量化难以兼顾的行业共性问题，无法同时满足航空场景下高供气压力、大流量与低额定功耗的严苛要求，已成为制约大功率风冷氢电堆在无人机领域规模化落地的关键短板。因此，开展小型轻量化、高压大流量、低功耗的专用阴极供气鼓风机技术攻关，对提升氢能无人机动力系统集成度与整体作业效能具有重要产业价值。
需解决的主要技术难题
1. 小型高压大流量鼓风机气动结构优化技术。针对闭式风冷电堆阴极供气与散热耦合需求，优化叶轮型线、蜗壳流道及整机气动布局，在极小安装空间内实现高压大流量输出，同时兼顾气流均匀性与气动噪声控制，适配机载严苛的安装空间约束。
2. 低功耗高效电机与驱动集成技术。研发适配航空场景的高速高效永磁电机及轻量化驱动控制器，优化电机损耗与散热设计，严控整机额定输入功率；采用高度集成化设计缩减整机体积与自重，降低辅机系统重量占比，提升动力系统整体功率密度。
3. 复杂工况下运行可靠性技术。提升鼓风机在低温、高海拔、强气流扰动等复杂工况下的冷启动性能与运行稳定性，优化轴承润滑与密封结构，满足长航时连续作业要求，保障全工况下供气压力与流量的动态稳定性。
4. 鼓风机与闭式风冷电堆协同管控技术。匹配电堆动态功率特性开发自适应调速控制策略，实现供气流量、压力与电堆负载的实时联动，解决飞行工况功率波动下的供气响应滞后问题，降低系统辅机功耗占比，提升动力系统整体运行效率。
期望实现的主要技术目标
a. 核心性能参数：额定流量≥1000L/min，额定出口压力≥50kPa，额定输入功率＜800W；
b. 结构特性：整机采用紧凑化集成设计，体积小、重量轻，满足中型工业无人机机载安装空间与重量约束；
c. 环境适应性：可在 - 30℃～50℃环境温度、海拔 5000m 以下稳定启动与连续运行；
d. 可靠性与寿命：整机设计寿命≥5000 小时，适配航空场景长期服役要求；
e. 系统适配性：可直接适配 10～15kW 级封闭式钛金属双极板风冷电堆的阴极供气与风冷散热需求，支持与电堆管控系统联动调节。
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