9月，大连化物所团队突破风冷燃料电池三项关键技术，系统性解决了风冷燃料电池"保水"与"氧传质"的矛盾。一是催化层多尺度调控技术，在纳米至毫米尺度对电池反应区进行调控，提升催化活性；二是非对称水分传输技术，为电池内部装上"单向导湿"的智能皮肤；三是关键材料与结构优化，使风冷燃料电池成功为无人机提供"氢能心脏"。
质子交换膜燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应直接发电，产物只有水，是一种高效清洁的能源转换装置。风冷燃料电池是其中一种简化设计——利用空气同时提供反应所需的氧气和散热，不需要复杂的水冷系统，结构简单、重量轻，特别适合无人机、备用电源等对重量和体积敏感的应用场景。然而，风冷燃料电池面临一个根本矛盾：要保持质子交换膜的高质子导电性，膜必须保持湿润；但空气在流过电池带走热量的同时，也会带走大量水分，导致膜干燥、性能下降。
催化层多尺度调控技术从反应动力学层面提升了电池性能。催化层是电化学反应发生的场所，由铂催化剂、碳载体和离聚物组成。在纳米尺度，优化铂颗粒的尺寸和分布可以提升催化活性位点的利用率；在微米尺度，调控催化层的孔结构可以优化气体和水的传输通道；在毫米尺度，优化催化层的整体厚度和梯度设计可以平衡反应速率和传输阻力。这种从纳米到毫米的多尺度调控，使得催化层在相同铂载量下具有更高的反应活性。
非对称水分传输技术则巧妙地解决了保水与氧传质的矛盾。非对称膜具有选择性透过水分的特性——水分可以从电池内部向外侧单向传输（排出多余的水），但外部空气中的水分不易反向进入（防止过度干燥）。这种"单向导湿"的智能皮肤使电池在不同负载和环境湿度下都能保持最佳的水平衡。三项关键技术的协同，使得风冷燃料电池在轻量化的同时保持了高性能，为长续航氢燃料电池无人机提供了技术基础。
