專家簡介

劉治鋼，工學博士，研究員。現任北京空間飛行器總體設計部供配電技術研究室主任，中國電工技術學會無線電能傳輸專業委員會委員、中國宇航學會第一屆空間太陽能電站專業委員會委員、航天五院科學技術委員會空間太陽能發電與能量傳輸專業組成員。

主要從事航天器供配電系統設計、復雜航天器能源健康管理、空間能源技術發展規劃等工作。曾先后擔任嫦娥五號飛行試驗器、嫦娥五號供配電分系統副主任設計師，我國首次火星探測任務“天問一號”供配電分系統主任設計師。主持國家自然基金、軍委科技委、裝備發展部、國防科工局預先研究項目10余項，對航天器供配電系統設計、新型空間電源技術等方面有深入研究。

出版《航天器電源系統建模與仿真》、《Spacecraft Power System Technologies》、《航天器電源技術》專著3本，在國內外重要期刊與會議發表學術論文30余篇，授權國家發明專利20余項，獲2021年中國專利獎銀獎，2022年國防科技進步三等獎、航天科技集團技術發明二等獎、進步三等獎各1項。

報告摘選

國際空間站發電功率更大。中國空間站在發電功率/艙體重量比，平臺功耗比等指標上占優，太陽電池陣效率更高。我國深空供配電分系統取得了多項關鍵技術，總體水平與國際水平相當，有力地牽引了深空探測電源系統的發展。我國為地外巡視器設計了極端環境下高比特性電源系統，研發了適應火星光譜的電池片和除塵技術，總體水平處于國際領先地位。

隨著技術發展，電源系統功率范圍不斷擴展，比功率和轉換效率持續提升。發展核動力航天器，用于解決木星及以遠任務太陽能利用困難的痛點，解決超大型航天器遠距離探測電源需求，面向未來月面實驗室、火星科研站等任務技術儲備。

載人登月的任務主要分為載人飛行、月面著陸和月面探測三大類型。載人飛行任務一般搭乘三名甚至更多航天員，為保證安全和機動能力，一般采用雙冗余母線，減少故障導致的損失；同時采用高自由度、輕量化的太陽翼，減小機動時的影響。

月面著陸主要包括：在環月軌道上完成與載人飛船的交會對接、月面軟著陸、為航天員月面活動提供支持；月面起飛，在環月軌道上與載人飛船第二次交會對接，支持航天員和樣品轉移到載人飛船。因此，其主要采用可展收折疊太陽翼，減少機動時的沖擊。

月面探測任務類型繁多，短期探測可采用空間燃料電池、寬溫高比能蓄電池組等儲能電源，長期探測則需要采用大面積高效太陽電池陣、核反應堆等電源類型。

在軌服務是指服務航天器攜帶設備裝置與目標航天器發生相互作用，達到服務的目的，其包括在軌補給、功能擴展、碎片清除和故障維修等操作。針對電源系統而言需要包括：太陽翼在軌輔助展開、維修更換、蓄電池組在軌更換等。

目前空間電源系統在平臺化系統、定制化系統均取得了顯著進步，未來需基于載人月球、核動力航天器、在軌服務與維護等新任務需求，對超大功率電源系統技術、分布式電源技術、無線能量傳輸技術、電源系統數字化等關鍵技術進行攻關，不斷推動我國空間電源技術實現跨越式發展，為實現我國由航天大國邁向航天強國注入源源不斷的“能量”。