2025年4月24日，酒泉卫星发射中心，神舟二十号载人飞船在长征二号F运载火箭的托举下发射升空。回望飞天路，自1999年神舟一号成功首飞以来，26年间，20艘神舟载人飞船成功发射，将26名航天员送入太空，“感觉良好”的背后，离不开一套强大的电源系统为航天员的生命保障，为科学实验提供稳定能源。“从‘安全用电’到‘自由用电’，电源作为飞船的心脏，不断迭代升级，渐趋成熟，如同航天员的‘生命线’，时刻保障着他们在太空的安全与舒适”。811所钟丹华如是说。

安全用电，从零起步守护生命线

载人航天，人命关天。在载人航天的起步阶段，确保安全是首要任务。神舟一号到神舟七号电源的核心目标，就是保障航天员的基本生存和飞船的正常运行，确保飞船“上得去、回得来”。

从源头开始，从第一艘神舟飞船开始，为确保载人航天任务的圆满成功，电源设计人员始终将安全性可靠性设计放在首位。任务的开始，他们从无到有、从零起步，经过充分验证，确定了五种电源兼容混合的飞船电源工作模式。随后又相继攻克了不同类型的电源并网、满足扩大发射窗口需求、电源故障模拟与仿真、能量平衡分析等难题，充分验证了飞船电源的系统稳定性和工作可靠性。

这一时期的电源虽然功能基础，却填补了我国空间电源领域的多项空白，为后续发展奠定了坚实的基础。从神舟一号的无人飞行，到神舟五号首次载人飞行，再到神舟七号乘组圆满完成首次太空行走，每一次成功的背后都离不开这套安全可靠的电源系统默默守护。从零到一的突破，是载人航天安全用电的第一道生命线。

舒适用电，为太空生活注入温度

随着技术的进步和经验的积累，中国载人航天工程进入到了第二个阶段。从神舟八号到神舟十一号，这个阶段在保证安全可靠的前提下，开始更加注重提升航天员在太空生活和工作的舒适度。

这个阶段的飞船，任务周期更长，航天员在太空停留的时间更久。除了维持基本的生命活动和飞船运行，他们还需要开展各种科学实验、设备操作，甚至进行更加丰富的日常生活，这就对电源的功率和可靠性、稳定性提出了更高的要求。

为了满足这些新的需求，神舟八号电源迎来重大升级：供电结构由两机组升级为三机组，采用了约28%光电转换效率的三结砷化镓太阳电池，单组镉镍蓄电池容量升级至70安时，锌银电池的使用寿命增加100%，整船供电能力突破1800瓦。这一升级满足了飞船与天宫实验室对接期间的高负载需求，同时，也让航天员在太空吃上热饭热菜成为可能，为航天员的太空生活注入了温度。

在神舟十一号30天飞行任务中，景海鹏和陈冬两位航天员进行了更长时间的驻留和更复杂的试验，这对电源的可靠性和稳定性提出了更高的挑战。事实证明，升级后的电源经受住了各种任务工况和光照条件的考验，为航天员在太空的舒适生活和高效工作提供了有力保障。

智能用电，适应空间站复杂环境

在中国空间站建造阶段，神舟飞船电源迎来了全新的挑战和机遇，其面临的不再是单一航天器的稳定供电，而是如何在复杂的空间站组合体中，应对瞬息万变的“能源迷宫”，这时的飞船电源升级得更加智能，展现出强大的环境适应能力。

钟丹华介绍，飞船需在空间站“一字型”“L型”“T型”等多种组合构型下长期运行，频繁的光照条件遮挡变化对飞船太阳翼发电能力构成挑战，对整船的正常用电带来难题。从神舟十二号到神舟十五号，团队因“船”而异，为每艘船“量身定制”了供电方案，进一步提升飞船电源适应不同使用环境的能力，并可与空间站实现智能并网供电，动态适应了复杂环境下不同的遮挡状态、停靠状态、飞行状态变化。

从神舟十二号任务起，每艘神舟飞船发射时，地面会同步准备一艘同型号应急救援待命船。这艘飞船具备快速发射能力，为了保障航天员的绝对安全，电源系统经过多次试验、充分验证，也确保具备发射场长期待命、应急救援的快速发射能力。如优化储能蓄电池的处置策略，使其在快速发射任务和正常发射任务中均能保持高效性能；又如开展太阳电池翼和火工品随舱长期待命储存试验，确保长期的收拢压紧对展开功能没有影响。

这一阶段的电源还强化了飞控监控能力。航天员在轨时间从30天延长到3个月再到6个月，研制团队探索了长期飞控管控模式，加强了飞控数据的自动化判读和自动化监测能力，并让飞控工作变得越来越智能化，为航天员安全加上“智能保险”。

自由用电，打造坚韧“生命之舟”

空间站常态化运营后，神舟飞船成为穿梭于天地之间的定期“航班”，承担着重要的天地往返运输任务，将航天员送往空间站，并在任务结束后安全返回地球。此阶段，神舟飞船电源迈入“自由用电”时代，既能独立供电，也可与空间站实现并网供电。同时，电源应对故障和突发情况的能力更加强大，安全性更成熟，为航天员打造了“生命之舟”“安全摇篮”。

面对新环境的使用需求，神舟十六号和神舟十七号电源相继对太阳电池驱动系统、驱动机构进行了升级，以便更好地承受空间站常态化运营阶段各种复杂的外部力量，让电源以更“健壮”的体格“守护”航天员安全。

在神舟十八号飞船上，锌银电池寿命再次延长了20%，支撑飞船在轨停靠时间大幅增加。同时，首次采用锂离子蓄电池替代服役17次的镉镍蓄电池，为整船减重了50公斤左右，为货物运输腾出更多空间。锂电的引入不仅提高了能量密度，还大幅简化了在地面和飞行任务中的使用复杂性，为其配套的三重冗余充电控制系统，更为电池上了“三道保险”，将航天员用电的安全性可靠性推向了新高度。

从安全用电到自由用电，神舟飞船电源的进化史，是一部中国航天人攻坚克难的创新史。每一次技术突破，都在为航天员打造更安全、更舒适、更智能的太空家园。随着后续任务的推进，电源将继续向能量更高效、用电更便捷的方向进化，为中国航天的星辰大海注入不竭动力。