中國粉體網(wǎng)訊 11月12日，天舟五號貨運飛船發(fā)射成功，開啟了我國空間站“T”字構型完成后的首次貨運任務。飛船上搭載了由中國航天科技集團五院529廠自主研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)載荷，計劃開展我國首次燃料電池空間在軌試驗。
隨著我國載人航天任務的發(fā)展，載人探月任務會面臨月夜長時間無太陽光照等情況。如果采用傳統(tǒng)儲能發(fā)電系統(tǒng)，會造成探測器重量的大幅增加，無法滿足載人探月任務的能源系統(tǒng)需求。因此，亟須研究并采用新的能源系統(tǒng)，支撐載人航天任務的正常實施。
為了解決航天器的月夜長時間工作問題，研制團隊通過大量調(diào)研分析，把目光鎖定在具有較高比能量的氫氧燃料電池上。
基于燃料電池的再生能源系統(tǒng)，其比能量是目前可充電電池的數(shù)倍。從未來載人航天任務的適應性來看，燃料電池還可以與推進、熱控、環(huán)控等分系統(tǒng)進行一體化設計，提高資源利用效率。
為此，中國航天科技集團五院529廠于2011年開始了適用于空間微重力環(huán)境的燃料電池相關技術研究，研制團隊聯(lián)合國內(nèi)高校及科研院所，通過多年攻關，突破了宇航燃料電池靜態(tài)排水、空間環(huán)境水氣熱管理、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制等關鍵技術，成功研制出了國內(nèi)首臺空間應用燃料電池工程樣機。
燃料電池系統(tǒng)在工作中涉及多種物理和化學過程，特別在氣—液—固多相界面上，反應過程十分復雜。由于落塔試驗或拋物線飛行試驗只能在極短時間內(nèi)模擬微重力或弱重力環(huán)境，在這么短的時間內(nèi)無法充分獲得燃料電池在空間微重力環(huán)境下的運行數(shù)據(jù)和信息，因此需要開展太空實驗，進行全面深入研究。
此次搭載任務，將驗證燃料電池在微重力等空間環(huán)境下的運行特性規(guī)律，掌握微重力等空間環(huán)境對燃料電池運行條件下的參數(shù)特性的影響規(guī)律，為后續(xù)宇航燃料電池應用設計提供理論指導和數(shù)據(jù)支撐，推動宇航燃料電池應用發(fā)展，為我國載人探月任務推進提供有力支持。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安）
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