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氢/锂电池与无人机技术浅析

来源:【TRD】 发布日期:2020-08-01 分享 加入收藏 关注:366

到底应该如何解决锂电池无人机的续航难题?


寄希翼于新能源,是不少企业正在努力的方向,比如用氢燃料动力来替代锂电池


动辄数小时甚至十数小时的续航,轻松飞越山和大海,锂电动力的续航难题看上去已经迎刃而解。不过,就成熟度和规模化应用而言,留给氢燃料的问题似乎还很多。


氢燃料无人机,实用性到底如何?


如果你问一问业内对于氢燃料的看法,很多人大概都会告诉你,氢动力肯定是“前景广阔。”作为无人机厂商,不乏已经或有意愿将氢能源作为备选项。这样的姿态,大概可以归结于“天下苦锂电池续航短久矣”的自然投射。作为一项一直都以“新能源”形象存在的老面孔,氢能源动力对于无人机领域最大的诱惑,在于其超强的续航能力。如果你需要用于全天候、大范围的监控、消防或巡逻等应用,氢燃料动力的无人机的确是可行之选。


至少与锂电池动力相比,氢燃料动力在续航时间上占尽了优势。如果说锂电池因为其所固有的航时短的特点,制约了无人机在工业领域的应用。那么,搭载电池能量密度低的氢动力就轻松很多了。续航很利害,是不是只有氢燃料才可以解决?当然不是。


如果只是追求续航,一般的行业应用,用油动的也可以解决。但油动的震动较大,比如当你需要拍摄高精度的东西时,就得做减震设计,或影响到载荷。氢燃料则比汽油和重油都轻,不但航时间长,也很环保。


技术没问题,供应链呢


“其实很早以前就有人做氢燃料动力,不过,如何把它的优点与整个无人机的应用结合,目前做的还不是很好。大家现在也在想,如何把它应用于行业。”来自浙江氢航科技有限企业的工作人员在谈到相关话题表示,氢动力目前其实都还不是十分成熟的产品。


主要的难点,在于成本还太高。


而在北京航空航天大学无人系统研究院工程师杨炯看来,氢燃料动力无人机,目前量也还太小。氢能源设备,目前至少要有储气罐和燃料电池板,体积比较大,跟它配套的也是相对比较大一点的飞机,“按我的经验,应该是在10公斤以上的飞机才能用。”氢气毕竟是可燃气体,不好管控。燃料电池因为要靠铂催化,成本确实下不来。而且,中国国内现在做的那些氢燃料电池的飞机,在美国也曾出现过锂电和氢燃料PK,结果是美国把氢燃料“枪毙”。


“因为氢催化怎么也离不开铂,不适合民间大面积推广。”杨炯说,建立一套氢气的供应链不但花费的成本高昂,而且应用其实也不多。“假设现在所有的氢能源已经成熟,全国所有的飞机都是氢动力无人机,那你算一下中国能够消耗多少氢气,得花多少钱去搞供应链?”因为飞机工作的地方几乎都是像沙漠、森林、湖区等地,使用氢动力意味着供应链也需要铺到这些里去。


所以,至少目前,除了成本之外,加氢难也是一个很重要的问题。“如果是锂电池,到处都可以充电,但加氢没有那么容易,所以氢燃料动力的发展目前还没有那么快。”浙江氢航科技的这位工作人员表示,国家会在城市之间,比如上海等地设有加氢站,但在全国来说还很少。


“氢气在技术上是没有问题,卡在供应链上。”要实现真正的发展,电池以及供应链成本必须降下去。“植保机喷一亩地才几块钱,送快递一单也只几块钱,以氢供应链的成本,以及维护的成本,气体的维护费用,能不能支撑得了?”杨炯说,氢能源也没有现成大规模铺开供应链的经验可以借鉴,它借鉴不了汽油的,甚至连自来水的都借鉴不了。从制氢开始,怎么更换设施?运到目的地之后怎么卸下去、如何分发、如何储存?说到底,背后都是供应链的问题。


杨炯说,氢能源的使用,还跟国家战略相关。“一个国家,汽车走的氢能源路线,无人机就可以用氢能源,汽车走的是电的路线,无人机抓过来就可以用,不管是充电,还是各种安全标准。”他预估,至少短期内,氢能源很难有太好的发展。


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