Aurora能源实验室为未来飞行提供动力

随着航空航天业向更加绿色、更加可持续的未来迈进，能源解决方案已成为创新的关键领域。在波音公司旗下的极光飞行科学公司，公司先进能源实验室的团队在开发下一代航空所需的高性能能源系统方面发挥着关键作用。该实验室配备了先进的工具和技术，可以设计、开发、测试和验证专门针对航空航天应用的电池和燃料电池系统。

定制电池和燃料电池开发

电池在航空航天业中发挥着至关重要的作用，为从关键机载系统到车辆推进的各种功能提供动力。在自主电动垂直起降 (eVTOL) 车辆中，例如 Aurora 的 SKIRON-X 小型无人机系统 (sUAS)，电池为整个操作提供动力，包括飞行、数据传输和有效载荷功能。

Aurora 的能源实验室设计定制的锂离子电池组，在高能量密度和轻量化结构之间取得平衡，使 SKIRON-X 能够延长飞行时间，而不会影响有效载荷能力。目前，团队正在开发三种不同的电池来满足各种需求。SKIRON-X 的标准电池组采用圆柱形电池，可提供每公斤 224 瓦时 (Wh/kg) 的电量，飞行续航时间为 3.5 小时。

正在开发的原型电池采用比圆柱形电池更节省空间的袋式电池，可提供高达 22% 的能量，而重量仅增加 4%。这些电池组配备了电池管理系统 (BMS)，可监控每个电池的电压、温度和随时间推移的衰减，同时平衡老化不均匀的电池。此功能可以更准确地预测剩余飞行时间，并延长电池寿命和提高整体安全性。此外，收集的性能数据使工程师能够根据实际飞行经验改进未来的设计。

工程师们还在开发专为 SKIRON-X 飞机设计的腹装辅助电池。这款创新电池由公司内部制造，采用下一代阳极材料和集成电源转换，可提供高能量密度，同时保持与 SKIRON-X 系统的兼容性。最近对配备原型袋装电池和腹装辅助电池的 SKIRON-X 进行的测试仅靠电池供电就飞行了 5 小时 24 分钟。

urora 的工程和测试团队继续利用纯电池供电和氢燃料电池供电来突破续航能力的极限。8 月，Aurora 的氢燃料电池供电 SKIRON-XLE成功进行了 7 小时的飞行测试，标志着 Group 2 平台的飞行续航能力取得了重大进步。

测试和验证

测试是 Aurora 电池和燃料电池创新方法的基石。实验室配备了热室以及低压和高压测试系统，使工程师能够在亚尺寸和全尺寸水平上模拟真实条件。通过利用实际飞行数据，Aurora 可以复制各种任务的功率需求，从而提供有关电池和燃料电池在典型操作压力以及极端情况下性能的宝贵见解。

团队利用这些设备测试和描述新电池单元和技术，将其“测试”性能与“宣传”规格进行比较。然后，Aurora 计划可以利用这个数据库来指导电池开发决策。除了电池级别之外，实验室还成功评估了各种硬件——从用于 sUAS 的氢燃料电池到用于空中出租车的 1,000 伏电池组——确保这些系统已准备好进行集成和飞行测试。

Aurora 能源实验室的另一项重要资产是超高精度库仑法 (UHPC) 系统，该系统可让团队快速测试电池和其他电化学系统内的电化学过程，适用于各种外形尺寸。该系统为电池化学选择和高精度预测模型的开发提供了业界领先的精度和准确度。

安全仍然是 Aurora 的首要任务。实验室进行严格的认证测试，包括航空无线电技术委员会 (RTCA) DO-311 可充电锂电池和电池系统最低运行性能标准 (MOPS) 规定的测试。工程师评估热失控、电弧闪光和环境压力，以确保电池符合最高运行标准。

Aurora 的能源实验室是该公司推进未来飞行使命的基石。随着航空航天业继续走向更加绿色的未来，Aurora 团队正在为可持续能源存储的未来创新奠定基础。