無人機續(xù)航能力是個大難題 氫燃料電池會是未來趨勢

無人機發(fā)展方興未艾，已經(jīng)進(jìn)入一個商用無人機發(fā)展的黃金時期。眾所周知，商業(yè)無人機最大的問題是動力系統(tǒng)，傳統(tǒng)電池極大地限制了無人機的飛行時間，目前流行的鋰離子電池系統(tǒng)則只能持續(xù)30分鐘左右的時間，如何延長商業(yè)無人機滯空時間，提高無人機續(xù)航能力，是全世界和科學(xué)界都在努力突破的課題。

無人機續(xù)航能力是個大難題

總部位于倫敦的H2GO動力公司宣布，成功實現(xiàn)了世界上首次氫動力3D打印無人機飛行，該無人機利用3D打印輕質(zhì)金屬的先進(jìn)設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了最高可達(dá)15%的無人機總重量減少和機身體積的控制，這使得無人機能夠攜帶更重的負(fù)載，引起眾多關(guān)注。

目前商業(yè)無人機飛行時長世界紀(jì)錄是4小時40分鐘。是由歐洲多旋翼無人機公司Quaternium稱其多旋翼無人機2017年創(chuàng)造的。不過這架無人機通過采用混合技術(shù)動力系統(tǒng)，電動無人機擁有一個基于二沖程發(fā)動機的強大發(fā)電機組，可以讓無人機在飛行中充電，雖然有打“擦邊球”的嫌疑，但最終解決的是無人機滯空時長問題，不失為一個創(chuàng)舉。但這項紀(jì)錄已經(jīng)被打破，而且還是這家公司來自中國。

Quaternium宣布旗下的HYBRiX.20混合動力無人機

氫燃料電池動力日益成為商用無人機發(fā)展的一種趨勢。相對鋰電池來說，氫燃料電池有著更大的優(yōu)勢，氫燃料電池比鋰電池的使用壽命長幾十倍，并且氫燃料電池非常的環(huán)保，在低溫環(huán)境的情況下工作狀況遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)鋰電池，尤其是電池報廢后的反應(yīng)膜和催化劑等材料都是可回收再利用的。但是氫燃料源不易取得，氫燃料電池加注需要一種特殊的加壓設(shè)備，這也是造成氫動力并不是很普及的重要原因。

氫燃料電池動力無人機

H2GO動力公司研發(fā)的無人機最大特色在于采用獨特的固態(tài)儲氫技術(shù)作為氫燃料電池動力源，已經(jīng)證明僅需要加壓1%的狀態(tài)下就可以實現(xiàn)無人機的正常飛行與運作，消除了以往使用壓縮氫氣的安全問題，并將無人機電池的飛行時間延長90分鐘，雖然這個時間距離世界紀(jì)錄差距較遠(yuǎn)，其意義在于使用創(chuàng)新性的固態(tài)儲氫技術(shù)，提供了清潔、可靠和可擴展的能量來源，這意味著氫能的使用完全可以常態(tài)化、便捷化，這足以引起全世界的關(guān)注。這才是H2GO氫動力無人機真正的賣點。

固態(tài)氫動力無人機測試成功

有傳聞韓國無人機公司 metaVista 打破了商用無人機飛行紀(jì)錄，以 12 小時 7 分 5 秒的飛行時間打破世界紀(jì)錄，搞笑的是這架無人機的機身下方搭載裝著液態(tài)氫瓶，因此這一飛行紀(jì)錄不被認(rèn)可，因為沒有商用意義。metaVista 無人機使用的電池還不是自主研發(fā)，采用的是來自英國燃料電池公司 Intelligent Energy 研發(fā)的 800W 電池動力模組。

韓國無人機“吊掛”液態(tài)氫瓶

國內(nèi)近年氫燃料電池動力無人機研究和發(fā)展非常迅猛，早在2015年武漢眾宇動力HyLite1200氫燃料電池動力系統(tǒng)成功試飛，其研發(fā)的一款名為“游騎兵”燃料電池多旋翼無人機就創(chuàng)造了3小時30分鐘的野外飛行記錄，而在2016年3月的野外試飛中更是以4小時33分的續(xù)航時間再次打破世界紀(jì)錄，實現(xiàn)了無人機續(xù)航問題的突破。

中國眾宇動力HyLite1200氫燃料電池動力系統(tǒng)無人機

國內(nèi)另一家公司科比特航空正式發(fā)布了全球首款氫燃料電池多旋翼工業(yè)級無人機——HYDrone-1800，擁有超長續(xù)航時間，該機的續(xù)航時間長達(dá)273分鐘，4小時55分。這無疑才是真正的氫燃料電池?zé)o人機的飛行紀(jì)錄。該機定義為工業(yè)級無人機主要原因在于氫燃料的加注必須采用特殊方法及設(shè)備，如何實現(xiàn)商業(yè)化還需解決氫燃料常態(tài)化的問題，這已經(jīng)不是無人機本身的問題了。

中國氫燃料多旋翼工業(yè)級無人機

近年來，國家都將氫能發(fā)展與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新提升到國家戰(zhàn)略高度，列為重點發(fā)展方向。為推動氫燃料和無人機技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2019年12月將舉辦中國國際氫燃料電池?zé)o人機大會，通過促進(jìn)氫燃料電池、無人機領(lǐng)域的國際交流、展示與合作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共贏。

氫能的發(fā)展除技術(shù)突破、加氫產(chǎn)業(yè)布局外，更需要關(guān)注的是成本問題。只有生產(chǎn)成本及使用成本大幅下降，氫能才能在新一輪能源變革中具有更強的競爭力。相信有了國家戰(zhàn)略推動，看好我國氫燃料電池和無人機行業(yè)的未來!

編輯：hfy