中國粉體網訊  2024年，低空經濟成為一個熱門詞。何為低空經濟？低空經濟是以有人駕駛或無人駕駛航空器的各類低空飛行活動為牽引，輻射帶動相關領域融合發(fā)展的綜合性經濟形態(tài)。

“低空”通常指距正下方地平面垂直距離在1000米以內的空域（根據不同地區(qū)特點和實際需要可延伸至3000米），目前實際使用空域一般在300米以下，其產業(yè)生態(tài)包含制造、飛行、保障、綜合服務等產業(yè)。

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從低空經濟的概念可以看出，各類飛行器是低空經濟的主要載體，如直升機、無人機、熱氣球等，其中，無人機的制造與應用又是低空經濟的重要組成部分。

低空經濟的發(fā)展，特別是無人機、eVTOL等飛行器快速充放電特性，將為熱管理領域帶來一系列機遇，同時，緊湊的設計和高效運行使得散熱將成為低空經濟面臨的一個挑戰(zhàn)。其中，高導熱材料的開發(fā)與應用無疑會受到進一步的重視。

電池散熱

鋰電池作為無人機主要儲能元件，電池包內的溫度環(huán)境對電芯的可靠性、壽命及性能都有著很大的影響，因此，需要將電池包內溫度維持在一定的范圍。而且隨著飛行器高速、長續(xù)航的發(fā)展趨勢，電池的能量密度、充放電效率將隨之提高，這對電池系統(tǒng)的高效散熱提出了更嚴格的考驗。

電池包用膠詳解，來源：漢高

由于在加速與起飛降落時，電池具有較高的放電倍率，會產生大量熱量，目前廣泛應用的導熱材料，如導熱凝膠、導熱硅脂、導熱粘接膠、導熱墊片等對于無人機應用來說，對導熱性能、應用工藝、可靠性、輕量化、成本等有著獨特的需求，這些需求有別于一般電子產品應用。熱管和相變材料等散熱技術方案逐步發(fā)展成熟，未來將在此領域得到重點實踐應用。

芯片/器件散熱

無人機等飛行器的飛行原理是通過電調（電子調速器）控制電機轉動狀態(tài)來控制每個旋翼的轉速，從而提供飛行動力。其核心部件電調在運行過程中會產生大量的熱量，如果不及時散熱，就可能導致設備過熱，從而影響性能甚至損壞設備。因此，為電調提供合適的散熱解決方案是飛行器穩(wěn)定運行的重中之重。

電調主板芯片熱量傳輸路徑：主板各類芯片——導熱界面材料——屏蔽罩——導熱界面材料——外殼。

此外，無人機等各類飛行器具有一定的智能化功能，實現這些先進功能也必使得芯片和器件本身的發(fā)熱量進一步增加，這也是急需解決的技術點，特別是eVTOL（電動垂直起降飛行器）的感知和定位系統(tǒng)。

eVTOL感知與定位配套系統(tǒng)。來源：華泰研究

目前，芯片散熱核心主要以熱界面材料、熱管和均熱板（VC）等構成的風冷散熱模組為主。芯片是最主要的發(fā)熱源，芯片散熱原理即為將芯片熱量通過導熱界面材料、熱管、均熱板等的熱傳導，沿著各導熱路徑到達散熱鰭片位置。一般散熱鰭片是純銅制造，多褶結構，與空氣接觸面積大，通過啟動風扇進行主動散熱。就散熱器形態(tài)而言，早期為下壓式散熱器，更新的塔式散熱器能夠通過側吹的方式提高散熱效率。

遙控系統(tǒng)

遙控器是無人機收發(fā)控制指令的重要設備，用于遙控控制飛行器。隨著無人機的發(fā)展進步，配套的無人機遙控器也在進行相應的改進。與機身散熱相比，無人機遙控散熱關注相對比較少。但是遙控器上也有控制主板、操控模組等發(fā)熱量比較大的器件，而且還帶有圖傳功能，所以同樣需要散熱。

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無人機遙控器鋁制散熱片與主板之間通常使用導熱硅脂傳導熱量，熱量達到散熱片之后再利用空氣對流散熱。操控模組上可以使用導熱硅膠片填充至殼體組件之間的空隙，實現散熱、緩沖功能。使用導熱硅膠片安裝方便，但是熱阻比較大，散熱效果沒有那么好。在要求比較高的情況下可以使用導熱凝膠，既可以用于大公差環(huán)境，也能夠達到很好的散熱效果。

其它

云臺是通過傳感器感知機身的動作，通過電機驅動讓相機保持原來的位置，抵消機身晃動或震動的影響。而且現在還會在云臺里配置主攝傳感器，這樣功耗更大。為了滿足云臺的散熱，可以采用導熱硅膠片等熱界面材料。

攝像頭是飛行器的眼睛，然而攝像頭在運行時產生的熱量多，如果散熱不及時，導致溫度升高，電子設備電阻升高，就會損壞電子元件，從而影響圖像傳送的穩(wěn)定性。

參考來源：

[1]低空經濟扶搖直上，熱管理板塊受益.洞見熱管理

[2]無人機遙控器散熱，導熱界面材料發(fā)揮著重要作用. 兆科導熱材料

[3]絕緣導熱凝膠---助力無人機導熱散熱.Cavan Cai

（中國粉體網編輯整理/山川）

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