燃料電池用于航天器電源系統(tǒng)的優(yōu)勢
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-29 13:24
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電源系統(tǒng)是航天器中不可缺少的重要組成部分，其可靠性直接影響著航天器的壽命。航天器電源要根據(jù)飛行任務、航天器設計壽命和供電要求來選擇。早期發(fā)射的短壽命小功率航天器往往選擇鋅銀電池；長壽命地球軌道飛行的衛(wèi)星一般選擇太陽能陣列+蓄電池組；而燃料電池更適合應用于載人航天器；深太空探索則可選擇核電源[2]。航天器的發(fā)展迫切需要大功率、長壽命和高可靠性的電源系統(tǒng)。
電源系統(tǒng)的質量在航天器中的比重較大，如我國2003年發(fā)射的一顆微小衛(wèi)星，電源占整個衛(wèi)星質量的16.6%。航天發(fā)射的成本很高，以1996年的發(fā)射技術，1kg設備發(fā)射上天的費用為2萬美元[3]，高能量密度的燃料電池在航天應用領域很有吸引力。燃料電池的能量密度可達100～1000Wh/kg[4]，而航天電源中使用較多的鎳電池，能量密度僅為25～40Wh/kg[5]。對質量要求非常嚴格的高空長航時太陽能飛行器，要求儲能裝置的比能量在400Wh/kg以上，目前只有燃料電池可滿足要求。
燃料電池同蓄電池相比，無自放電、無記憶效應及不存在過充過放。燃料電池系統(tǒng)中貯存的氧氣和氫氣，還可用于生命支持系統(tǒng)和姿態(tài)調(diào)整。從再生燃料電池中排出的廢熱溫度約為50～70℃，可用于航天器的熱管理[6]。
