中國粉體網(wǎng)訊  2024年，低空經(jīng)濟(jì)成為一個熱門詞。何為低空經(jīng)濟(jì)？低空經(jīng)濟(jì)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(guān)領(lǐng)域融合發(fā)展的綜合性經(jīng)濟(jì)形態(tài)。

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

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從低空經(jīng)濟(jì)的概念可以看出，各類飛行器是低空經(jīng)濟(jì)的主要載體，如直升機(jī)、無人機(jī)、熱氣球等，其中，無人機(jī)的制造與應(yīng)用又是低空經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。

低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是無人機(jī)、eVTOL等飛行器快速充放電特性，將為熱管理領(lǐng)域帶來一系列機(jī)遇，同時，緊湊的設(shè)計(jì)和高效運(yùn)行使得散熱將成為低空經(jīng)濟(jì)面臨的一個挑戰(zhàn)。其中，高導(dǎo)熱材料的開發(fā)與應(yīng)用無疑會受到進(jìn)一步的重視。

電池散熱

鋰電池作為無人機(jī)主要儲能元件，電池包內(nèi)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(nèi)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(yán)格的考驗(yàn)。

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(chǎn)生大量熱量，目前廣泛應(yīng)用的導(dǎo)熱材料，如導(dǎo)熱凝膠、導(dǎo)熱硅脂、導(dǎo)熱粘接膠、導(dǎo)熱墊片等對于無人機(jī)應(yīng)用來說，對導(dǎo)熱性能、應(yīng)用工藝、可靠性、輕量化、成本等有著獨(dú)特的需求，這些需求有別于一般電子產(chǎn)品應(yīng)用。熱管和相變材料等散熱技術(shù)方案逐步發(fā)展成熟，未來將在此領(lǐng)域得到重點(diǎn)實(shí)踐應(yīng)用。

芯片/器件散熱

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

電調(diào)主板芯片熱量傳輸路徑：主板各類芯片——導(dǎo)熱界面材料——屏蔽罩——導(dǎo)熱界面材料——外殼。

此外，無人機(jī)等各類飛行器具有一定的智能化功能，實(shí)現(xiàn)這些先進(jìn)功能也必使得芯片和器件本身的發(fā)熱量進(jìn)一步增加，這也是急需解決的技術(shù)點(diǎn)，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(gòu)成的風(fēng)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(dǎo)熱界面材料、熱管、均熱板等的熱傳導(dǎo)，沿著各導(dǎo)熱路徑到達(dá)散熱鰭片位置。一般散熱鰭片是純銅制造，多褶結(jié)構(gòu)，與空氣接觸面積大，通過啟動風(fēng)扇進(jìn)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(cè)吹的方式提高散熱效率。

遙控系統(tǒng)

遙控器是無人機(jī)收發(fā)控制指令的重要設(shè)備，用于遙控控制飛行器。隨著無人機(jī)的發(fā)展進(jìn)步，配套的無人機(jī)遙控器也在進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。與機(jī)身散熱相比，無人機(jī)遙控散熱關(guān)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。

圖源：Pexels

無人機(jī)遙控器鋁制散熱片與主板之間通常使用導(dǎo)熱硅脂傳導(dǎo)熱量，熱量達(dá)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(dǎo)熱硅膠片填充至殼體組件之間的空隙，實(shí)現(xiàn)散熱、緩沖功能。使用導(dǎo)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(dǎo)熱凝膠，既可以用于大公差環(huán)境，也能夠達(dá)到很好的散熱效果。

其它

云臺是通過傳感器感知機(jī)身的動作，通過電機(jī)驅(qū)動讓相機(jī)保持原來的位置，抵消機(jī)身晃動或震動的影響。而且現(xiàn)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(dǎo)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(yùn)行時產(chǎn)生的熱量多，如果散熱不及時，導(dǎo)致溫度升高，電子設(shè)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(jīng)濟(jì)扶搖直上，熱管理板塊受益.洞見熱管理

[2]無人機(jī)遙控器散熱，導(dǎo)熱界面材料發(fā)揮著重要作用. 兆科導(dǎo)熱材料

[3]絕緣導(dǎo)熱凝膠---助力無人機(jī)導(dǎo)熱散熱.Cavan Cai

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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