Entscheidender technologischer Durchbruch: Chinas „Wasserstoffherz“ steigert die Drohnenreichweite um über 200 %

Am 10. Mai wurde die vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte Technologie des „Hochleistungs-Kathoden-geschlossenen luftgekühlten Brennstoffzellenstapels“ von der Chinesischen Erdöl- und Chemieindustrie (CPCF) im Rahmen einer wissenschaftlichen und technologischen Leistungsbewertung ausgezeichnet. Dieser neue Brennstoffzellenstapel dient als „Wasserstoff-Herzstück“ für Industriedrohnen und vereint geringes Gewicht, hohe Leistung und Luftkühlung. Drohnen, die mit diesem System ausgestattet sind, weisen eine mehr als doppelt so hohe Reichweite auf wie solche mit herkömmlichen Batterien und könnten damit das seit Langem bestehende Problem der Reichweitenangst in der Branche lösen.

Vor dem Bewertungsgespräch, wasserstoffbetriebene Drohne Ausgestattet mit dem neuen Solarzellenstapel absolvierte der Testflug erfolgreich und demonstrierte dabei herausragende Leistungskennzahlen. Der luftgekühlte Stapel erreichte eine spezifische Leistung von 1.970 Watt pro Kilogramm und eine flächenspezifische Leistungsdichte von 1,15 Watt pro Quadratzentimeter. Das Bewertungskomitee bestätigte einstimmig, dass diese Leistung hohe Innovationskraft, fortschrittliche technische Spezifikationen und geschützte geistige Eigentumsrechte belegt. Die spezifische Leistung des Stapels zählt zu den höchsten weltweit und positioniert die Gesamttechnologie auf global führendem Niveau.

Akademiker Guo Lin, stellvertretender Vorsitzender des Bewertungsausschusses und Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, erklärte vor Ort: „Die Technologie des ‚Hochleistungsdichten, luftgekühlten Kathodenstapels‘ hat bedeutende originelle Durchbrüche in der theoretischen Innovation, im Strukturdesign und in den technischen Anwendungen erzielt. Diese Technologie hat den seit langem bestehenden Engpass der geringen spezifischen Leistungsdichte in Brennstoffzellenstapeln gelöst.“

Berichten zufolge hat das Projekt drei zentrale technische Herausforderungen erfolgreich gemeistert: die mehrstufige Steuerung der Katalysatorschichten, den asymmetrischen Wassertransport und die durch Mikrokanäle verbesserte Wärmeübertragung in Verbindung mit hydrothermischem Management. Diese Innovationen lösen systematisch den inhärenten Konflikt zwischen Wasserspeicherung und Sauerstofftransport in luftgekühlten Brennstoffzellen. Chen Zhongwei, technischer Leiter des Projekts und Direktor des Staatlichen Schlüssellabors für Katalytische Energieumwandlung am DICP, betonte, dass dieses „Herzstück der Wasserstofftechnologie“ den Übergang von der Laborforschung zur großtechnischen Anwendung geschafft hat.

Das Projekt hat mittlerweile ein vollständig integriertes, selbstentwickeltes Innovationssystem etabliert, das die gesamte Wertschöpfungskette von Materialien über Komponenten bis hin zu Systemen abdeckt und ein umfassendes Portfolio an firmeneigenem geistigem Eigentum bildet. Insgesamt wurden 21 Patente für Erfindungen im Inland angemeldet. Die Technologie wird bereits in realen Anwendungen eingesetzt, unter anderem in der Forstwirtschaft, der Landwirtschaft, bei der Inspektion von Stromleitungen und im Rettungsdienst.