國內(nèi)工業(yè)無人機(jī)當(dāng)前的動力來源主要是鋰電池,續(xù)航普遍在45分鐘左右,電池性能下降很快且價(jià)格昂貴,理想狀態(tài)下的電池壽命為200次充電循環(huán),相當(dāng)于航時(shí)僅有200小時(shí),而同類型的氫能無人機(jī)使用的氫燃料電池航時(shí)壽命可達(dá)到近2000小時(shí)。
為什么大多數(shù)用戶
還是選擇用鋰電池?zé)o人機(jī)?
氫氣的儲運(yùn)困難和維護(hù)成本高,給氫動力無人機(jī)帶來了很大的局限性。
比較來看,鋰電無人機(jī)的機(jī)動性更高,能量來源廣泛,便捷易操作,也比氫氣罐要安全。
在常規(guī)使用條件下,對使用者來說,鋰電無人機(jī)有電源就可以隨時(shí)充電,鋰電池也比氫氣罐更方便攜帶。
從能源補(bǔ)充和使用便捷性的角度來說,還是鋰電無人機(jī)的表現(xiàn)更勝一籌。受維護(hù)成本和能源補(bǔ)充等因素制約,用戶往往更傾向于選擇鋰電無人機(jī)。
不過,鋰電池的性能受外部條件的限制較大,高溫嚴(yán)寒都會影響鋰電池的續(xù)航能力,或?qū)е落囯姵責(zé)o法正常啟動。
環(huán)境惡劣、極端情況出現(xiàn)時(shí),氫能無人機(jī)的優(yōu)勢就會體現(xiàn)出來。
“怎樣飛得更久一點(diǎn)?”
是無人機(jī)發(fā)展繞不開話題。
一方面來說,無人機(jī)的作業(yè)距離受到電池續(xù)航的限制,續(xù)航短的缺點(diǎn)使得傳統(tǒng)鋰電的無人機(jī)在很多場景無法滿足使用需求,如果作業(yè)區(qū)距離太遠(yuǎn),無人機(jī)就需要頻頻返航更換電池,往往在路上就耗費(fèi)了大部分的能量。
“通勤”時(shí)間過長,限制了鋰電無人機(jī)的工作效率,頻繁的充電和更換電池也增加了人工成本。氫動力無人機(jī)在燃料電池的應(yīng)用彌補(bǔ)了鋰電池的能量密度低的問題。
比起鋰電無人機(jī),氫動力無人機(jī)的優(yōu)勢在于電池續(xù)航時(shí)間更長,更適合執(zhí)行超視距、長距離的任務(wù)。
另一方面,無人機(jī)的載重量也會直接影響到飛行時(shí)長,無人機(jī)廠商用了種種辦法減輕無人機(jī)搭載的設(shè)備重量,以求讓無人機(jī)飛得更久。
氫動力無人機(jī)可以在不影響飛行時(shí)長的情況下搭載更多重量,在需要時(shí)“負(fù)重前行”。
近年來國內(nèi)已經(jīng)在許多領(lǐng)域進(jìn)行了氫能無人機(jī)的示范應(yīng)用。
2021.12中海油海上油氣設(shè)備巡檢采用氫動力無人機(jī),充分發(fā)揮了氫動力無人機(jī)的長續(xù)航優(yōu)勢,進(jìn)行管路設(shè)備巡檢工作。
2022年冬奧會期間,氫能無人機(jī)被應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、光伏板等關(guān)鍵輸電場景的巡檢,為保障冬奧期間供電安全做出貢獻(xiàn)。
2023年2月,山西電網(wǎng)巡檢首次啟用縱橫大鵬CW-25H氫動力垂直起降固定翼無人機(jī),在低溫0攝氏度的條件下,完成了晉城東南片區(qū)的5座變電站以及8條220KV輸電線路的巡檢任務(wù)。
2023年3月21日,氫航科技與浙江機(jī)巡中心、溫州電力聯(lián)合研發(fā)的“氫霆”氫動力多旋翼無人機(jī)正式通過了中國電科院檢測認(rèn)證,各項(xiàng)指標(biāo)滿足或超過電力巡檢要求,也是國內(nèi)首臺通過電力企業(yè)權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的氫動力電力巡檢無人機(jī)。
資本市場已經(jīng)看到了氫動力無人機(jī)的發(fā)展?jié)摿?,截至目前,已?jīng)先后有氫航科技、濟(jì)美動力、新創(chuàng)氫翼三家主攻氫能無人機(jī)的企業(yè)獲得千萬級別的融資,用于接下來的研發(fā)投入和多場景的示范應(yīng)用。
除此之外,以新研氫能、氫藍(lán)時(shí)代等燃料電池企業(yè)也開始提供無人機(jī)用燃料電池產(chǎn)品,擴(kuò)大了無人機(jī)的應(yīng)用范圍。
國內(nèi)對氫能無人機(jī)研制起步較晚,但已經(jīng)有了相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)。
2020年,我國就發(fā)布了《無人機(jī)用氫燃料電池發(fā)電系統(tǒng)》,這是全球首個(gè)國家級無人機(jī)用氫燃料電池標(biāo)準(zhǔn),也體現(xiàn)了國家對氫動力無人機(jī)發(fā)展的期望。
2022年,國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年》),文件明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,提出要穩(wěn)步推進(jìn)氫能多元化示范應(yīng)用,積極探索燃料電池在船舶、航空器等領(lǐng)域的應(yīng)用,推動氫能航空器研發(fā)。
雙碳背景下,應(yīng)用了清潔能源的氫動力無人機(jī)更符合當(dāng)前對于環(huán)境保護(hù)的要求。
可以看出,資本與政策都在促進(jìn)氫動力無人機(jī)市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大。
燃料電池的顯著性優(yōu)勢決定了未來氫動力無人機(jī)也會成為氫能應(yīng)用中的重要組成部分,而氫能的不斷發(fā)展,尤其是氫燃料電池技術(shù)的不斷革新,也將為無人機(jī)行業(yè)注入新的生命力。