浦东突破进展：中国商飞联合上海氢晨在火星探测实现技术突破，国产化率提升至37.2%

频道：上海技术前沿日期：2025-09-19 09:31:37 浏览：1

《浦东“氢”动力突破：中国商飞联合上海氢晨实现火星探测技术跨越，国产化率达37.2%》

前沿技术指南

在航天探索的浩瀚星空中,每一次技术突破都如同点亮一颗新的星辰，为人类迈向更遥远的深空奠定基础，2025年9月19日，一则来自浦东的重大消息震撼了航天领域——中国商飞联合上海氢晨在火星探测领域实现了关键技术突破，国产化率提升至37.2%，这一成果不仅标志着我国在深空探测技术上迈出了坚实的一步，更为未来的火星探测乃至更远的星际探索提供了强大的技术支撑。

技术突破的背景与意义

火星,作为太阳系中与地球环境最为相似的行星，一直是人类深空探测的重点目标，自20世纪60年代以来，人类已经向火星发射了数十个探测器，获取了大量关于火星的地质、大气、磁场等信息，火星探测面临着诸多技术挑战，其中能源供应问题尤为突出，由于火星距离太阳较远，太阳能板的发电效率大幅下降，传统的太阳能供电方式难以满足探测器长期、稳定的能源需求，寻找一种高效、可靠的能源解决方案成为火星探测技术发展的关键。

氢燃料电池作为一种清洁、高效的能源转换装置，具有能量密度高、污染小、噪音低等优点，在航天领域具有广阔的应用前景，中国商飞作为我国重要的航空工业企业，在航天技术研发方面积累了丰富的经验；上海氢晨则专注于氢燃料电池的研发与生产，拥有先进的技术和专业的团队，双方的联合，为氢燃料电池在火星探测中的应用提供了强大的技术保障，此次技术突破，使得氢燃料电池能够在火星极端环境下稳定工作，为探测器提供了持续、稳定的能源供应，大大提高了探测任务的可靠性和成功率，国产化率的提升，更是意味着我国在深空探测技术领域实现了从依赖进口到自主创新的转变，增强了我国在国际航天领域的竞争力。

关键技术突破详解

氢燃料电池的耐低温性能提升

火星表面的平均温度约为 - 60℃，极端情况下可达 - 140℃，在这样的低温环境下，传统的氢燃料电池性能会大幅下降，甚至无法正常工作，为了解决这一问题，中国商飞和上海氢晨的研发团队对氢燃料电池的电极材料、电解质膜等关键部件进行了优化设计。

浦东突破进展：中国商飞联合上海氢晨在火星探测实现技术突破，国产化率提升至37.2%

在电极材料方面,采用了新型的纳米催化材料，这种材料具有更高的催化活性和稳定性，能够在低温环境下快速催化氢气和氧气的反应，提高电池的输出功率，通过对电解质膜的改性处理，提高了其质子传导率和低温适应性，使得电池在低温下的内阻降低，能量转换效率提高，经过多次实验验证，改进后的氢燃料电池在 - 100℃的环境下仍能保持80%以上的额定功率输出，完全满足了火星探测器在低温环境下的能源需求。

能量密度的大幅提高

为了提高探测器的续航能力,研发团队致力于提高氢燃料电池的能量密度，通过优化电池的结构设计，采用更轻、更薄的材料，减少了电池的重量和体积，提高了燃料电池中氢气和氧气的利用率，使得单位质量的燃料能够产生更多的电能。

经过不懈努力,新型氢燃料电池的能量密度达到了500Wh/kg，相比传统电池有了显著提升，这意味着在相同的重量和体积下，探测器能够携带更多的燃料，从而延长了探测器的工作时间，为更深入的火星探测任务提供了可能，在未来的火星采样返回任务中，探测器需要长时间在火星表面进行采样、分析和运输等工作，高能量密度的氢燃料电池能够为其提供充足的能源保障。

系统集成与优化

除了关键部件的技术突破外,研发团队还对氢燃料电池系统进行了集成与优化，通过智能化的能源管理系统，实现了对电池工作状态的实时监测和调控，能够根据探测器的实际需求合理分配能源，提高能源利用效率。

考虑到了火星探测任务的特殊性和复杂性,系统还具备故障诊断和自动修复功能，一旦电池出现故障，系统能够迅速定位问题并采取相应的措施进行修复，确保探测器的能源供应不受影响，为了适应火星表面的复杂地形和恶劣环境，系统还进行了防尘、防震、防辐射等设计，提高了系统的可靠性和稳定性。

国产化率提升的具体体现

核心部件的自主生产

在此次技术突破中,氢燃料电池的核心部件如电极、电解质膜、双极板等均实现了自主生产，过去，这些核心部件主要依赖进口，不仅成本高，而且供应周期不稳定，严重影响了我国航天事业的发展。

通过自主研发和创新,上海氢晨成功掌握了这些核心部件的生产技术，并建立了完善的生产线，双极板作为氢燃料电池的重要部件，其质量和性能直接影响着电池的整体性能，上海氢晨采用了先进的金属双极板制造技术，通过精密的冲压和涂层工艺，生产出了具有高导电性、高耐腐蚀性和低接触电阻的双极板，其性能达到了国际先进水平，核心部件的国产化率已经达到了90%以上，为我国氢燃料电池产业的发展奠定了坚实的基础。

配套设备的国产化

除了核心部件外,与氢燃料电池配套的设备如氢气储存装置、氧气供应系统、热管理系统等也实现了国产化，氢气储存装置采用了新型的高压储氢技术，能够在有限的空间内储存更多的氢气，同时保证了储存的安全性，氧气供应系统则通过优化设计和材料选择，提高了氧气的纯度和供应稳定性。

热管理系统对于氢燃料电池的正常运行至关重要,它能够有效地控制电池的温度，防止电池过热或过冷，研发团队开发了高效的热管理装置，采用先进的散热材料和散热结构，能够快速将电池产生的热量散发出去，确保电池在适宜的温度范围内工作，这些配套设备的国产化，不仅降低了探测器的制造成本，还提高了系统的可靠性和可维护性。

测试与验证体系的完善

为了确保氢燃料电池在火星极端环境下的可靠性和稳定性,研发团队建立了完善的测试与验证体系，从部件级测试到系统级测试，从地面模拟实验到太空环境测试，每一个环节都进行了严格的把控。

浦东突破进展：中国商飞联合上海氢晨在火星探测实现技术突破，国产化率提升至37.2%

在地面模拟实验中,团队搭建了火星环境模拟舱，能够模拟火星的大气压力、温度、辐射等环境条件，通过对氢燃料电池在模拟环境下的长时间运行测试，收集了大量的数据，对电池的性能进行了全面评估，还与国内外知名的科研机构和高校开展合作，利用他们的先进测试设备和技术，对电池进行了更深入的检测和分析，这些测试与验证工作的开展，为氢燃料电池在火星探测中的实际应用提供了有力的保障，也体现了我国在航天测试技术领域的进步。