专家简介

刘治钢，工学博士，研究员。现任北京空间飞行器总体设计部供配电技术研究室主任，中国电工技术学会无线电能传输专业委员会委员、中国宇航学会第一届空间太阳能电站专业委员会委员、航天五院科学技术委员会空间太阳能发电与能量传输专业组成员。

主要从事航天器供配电系统设计、复杂航天器能源健康管理、空间能源技术发展规划等工作。曾先后担任嫦娥五号飞行试验器、嫦娥五号供配电分系统副主任设计师，我国首次火星探测任务“天问一号”供配电分系统主任设计师。主持国家自然基金、军委科技委、装备发展部、国防科工局预先研究项目10余项，对航天器供配电系统设计、新型空间电源技术等方面有深入研究。

出版《航天器电源系统建模与仿真》、《Spacecraft Power System Technologies》、《航天器电源技术》专著3本，在国内外重要期刊与会议发表学术论文30余篇，授权国家发明专利20余项，获2021年中国专利奖银奖，2022年国防科技进步三等奖、航天科技集团技术发明二等奖、进步三等奖各1项。

报告摘选

国际空间站发电功率更大。中国空间站在发电功率/舱体重量比，平台功耗比等指标上占优，太阳电池阵效率更高。我国深空供配电分系统取得了多项关键技术，总体水平与国际水平相当，有力地牵引了深空探测电源系统的发展。我国为地外巡视器设计了极端环境下高比特性电源系统，研发了适应火星光谱的电池片和除尘技术，总体水平处于国际领先地位。

随着技术发展，电源系统功率范围不断扩展，比功率和转换效率持续提升。发展核动力航天器，用于解决木星及以远任务太阳能利用困难的痛点，解决超大型航天器远距离探测电源需求，面向未来月面实验室、火星科研站等任务技术储备。

载人登月的任务主要分为载人飞行、月面着陆和月面探测三大类型。载人飞行任务一般搭乘三名甚至更多航天员，为保证安全和机动能力，一般采用双冗余母线，减少故障导致的损失；同时采用高自由度、轻量化的太阳翼，减小机动时的影响。

月面着陆主要包括：在环月轨道上完成与载人飞船的交会对接、月面软着陆、为航天员月面活动提供支持；月面起飞，在环月轨道上与载人飞船第二次交会对接，支持航天员和样品转移到载人飞船。因此，其主要采用可展收折叠太阳翼，减少机动时的冲击。

月面探测任务类型繁多，短期探测可采用空间燃料电池、宽温高比能蓄电池组等储能电源，长期探测则需要采用大面积高效太阳电池阵、核反应堆等电源类型。

在轨服务是指服务航天器携带设备装置与目标航天器发生相互作用，达到服务的目的，其包括在轨补给、功能扩展、碎片清除和故障维修等操作。针对电源系统而言需要包括：太阳翼在轨辅助展开、维修更换、蓄电池组在轨更换等。

目前空间电源系统在平台化系统、定制化系统均取得了显著进步，未来需基于载人月球、核动力航天器、在轨服务与维护等新任务需求，对超大功率电源系统技术、分布式电源技术、无线能量传输技术、电源系统数字化等关键技术进行攻关，不断推动我国空间电源技术实现跨越式发展，为实现我国由航天大国迈向航天强国注入源源不断的“能量”。