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湾区行| 张瑞锋:低空飞行器研发告别“数据孤岛”时代
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2026-10-23 10:55
稿件来源:香港新闻网
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香港新闻网10月23日电(记者 钱林霞)无人机在天上能飞多久,主要看配什么样电池;电池安不安全,就得看里面那层电解质。目前消费级无人机实际飞行时间长期卡在20到30分钟、工业级机型也极难突破40分钟。

日前,广东省大湾区新能源汽车产业技术创新联盟秘书长、深圳汽航院院长张瑞锋接受香港中通社、香港新闻网的专访时透露,低空飞行器电池“续航与安全”的双重短板,正在被固态电池的工程化推进逐步撬动。

与此同时,AI智能体进入完整仿真工具链后,正在推动不同软件之间的数据孤岛逐步打通,并在部分仿真流程中带来显著效率提升。两条技术线交汇之处,中国汽航人正在用汽车可量化工程数据的经验,重新划定低空航空器的物理边界与研发的时间边界。

广东省大湾区新能源汽车产业技术创新联盟秘书长、深圳汽航院院长张瑞锋。(记者 王丰铃摄)

固态电池:把“续航与安全”从二选一变成同时解

无人机电池续航的天花板,是低空经济落地无法绕开的硬约束。张瑞锋说,尤其在零下20摄氏度的环境中,常规锂电池容量衰减可达40%以上,北方冬季和高空低温工况下续航进一步缩水;碰撞坠落带来的热失控风险,则直接指向飞行安全。“续航”与“安全”是低空航空器电池必须同时解开的两个结。而他近期申请的一项无人机用固态电池专利,正是为著这两个结去解的。

据了解,这项无人机用高安全性固态电池专利,将解决极端环境下电池的可靠性:固态电解质不可燃,电池通过针刺、挤压测试无热失控风险,可在寒冷地区正常使用,优化介面设计后循环1000次容量保持率不低于80%,且制备过程兼容现有锂电池生产设备。

“从短期看,同等体积下能量密度相比现有工业锂电池提升25%以上,工业无人机续航有望突破50分钟。”张瑞锋在专访中给出了一个可量化的判断。

行业内已经出现了佐证。据公开报道:中科深蓝汇泽搭载高比能固态电池的测绘无人机,续航从传统机型的15分钟跃升至57分钟,载重提升30%;泰睿锂电的石墨烯基固态电池在零下40摄氏度环境下容量保持率仍超70%,配套巡检无人机续航突破120分钟。固态电池对无人机续航的重构,正从“个别样品”走向“可复现的工程数据”。

但张瑞锋没有回避产业化的现实距离。材料良率、成本控制仍是集中瓶颈,“目前还不会大规模普及”。

国家层面的路线图同样清晰——七部门印发的《新型电池产业发展“十五五”规划》提出,到2030年全固态电池初步实现规模化应用。张瑞锋给出的产业节奏判断与之吻合:物流、巡检、应急救援、高寒地区等特种无人机场景已经开始小批量落地和试点验证,“大约3到5年内”有望迎来更大范围的释放。

智能体进入仿真工具链:65%的周期压缩提升效率

固态电池解决的是“飞得更久、飞得更安全”的物理边界;AI智能体正在改变的,则是工程师抵达这个边界的方式。

在张瑞锋的描述中,智能体进入完整仿真工具链后,原本从建模到校准需要7到10天的流程,可以压缩到“单轮一天”。在无人机机架开发中,研发周期缩短65%以上,强度指标等参数优化同步完成。多物理场协同层面,汽车与低空飞行器动力系统的仿真模型开始被打通,智能体调动流体、热力、结构、多材料等跨学科任务,不同软件之间的数据孤岛正在被逐步拆解。更直接的量化信号来自工程输出端:仿真数据错误率大幅下降,智能体可依据仿真结果直接输出符合国标、行标的标准化工程图纸,图纸出错率下降70%以上。

这一趋势与国际工业软件领域的动向同频。NVIDIA NemoClaw蓝图将OpenClaw等编排框架与企业级智能体部署打通,Cadence、达索系统、西门子等厂商正在汽车和航空航天CAE场景中构建自主AI工程师,目标是把原本以“周”计的仿真工作时间压缩到数小时。张瑞锋的观察与之相互印证:智能体承担的是文献检索、建模、网格划分、参数扫描、报告生成这些重复性环节,而“重大工程判定、安全边界审核,仍然需要资深工程师把关”。

在电池全生命周期管理上,这种“数据驱动+人工把关”的协同逻辑同样清晰。材料研发端,智能体挖掘海量数据自主匹配方案、预测电化学性能,将材料生产周期从2年压缩到6个月甚至更短;生产端,对接产线数据实时识别极片缺陷和装配误差;在终端,融合车辆与电池温度数据开展状态估算和热失控风险预测;退役端,自动评测单体健康状态,匹配梯次利用与材料回收路径。

不过,张瑞锋的边界意识贯穿始终:“智能化不能替代物理实验,所有预测结果还需要通过物理验证;数据安全与合规,是落地过程中必须把控的环节。”

科研组织重构:智能工具与“前后一公里”的人

对科研组织模式的冲击则更为深层。张瑞锋用“前后一公里”来界定人与AI的分工:提出科学问题、定义技术边界、判断工程价值,以及最终的风险取舍和方向判定,必须由人完成;中间的文献处理、仿真迭代、代码编写、报告分析,可以交给智能体。

作为拥有70多项发明专利、曾获评广东省100位博士博士后创新人物的科研人员,张瑞锋把观察重点放在一个正在发生的变化上:AI智能体正从“热词”进入汽航工业设计、协同仿真和电池全生命周期管理的具体链条。

“但它的角色仍是工程师的协同工具,安全边界和重大工程判定仍需资深工程师把关。”张瑞锋表示,他的实验室已经不再依赖扩张固定科研助理编制,“不需要新签新的人员”就能承接更多研发任务。

他预判,未来三到五年,汽航领域的科研组织可能从“大团队固定编制”转向“弹性任务+智能工具调用+少量核心专家”的组合,“谁善于驾驭智能工具,谁就会在研发效率上拉开差距”。

汽车与航空器并非两条互不相干的赛道,而是在同一套材料、仿真与制造体系中彼此支撑、共同向前。汽车产业成熟的电池材料、生产装备与工程经验向低空领域外溢,为无人机的续航与安全提供现成的产业底座;航空器对极端低温、碰撞安全的苛刻要求,又反过来推动固态电池的材料与介面设计持续迭代。

从一块能在极寒环境下通过针刺测试的固态电池,到一组能在一天内完成参数扫描与图纸输出的“数字工程师”。让智能体承接可标准化的环节,而把提出问题、判断风险、拍板取舍的岗位留给人。这或许不是最激进的叙事,却是最接近工程现实的路径。(完)

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