當(dāng)今社會,無人機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣,遍及各行各業(yè),但影響無人機(jī)發(fā)展的因素依然存在,動力系統(tǒng)便是其中的主要因素。采用傳統(tǒng)鋰電池的無人機(jī)續(xù)航時間大約在30分鐘左右,隨著無人機(jī)應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大,如何延長無人機(jī)滯空時間,提高無人機(jī)的續(xù)航能力成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
無人機(jī)續(xù)航時間會受到電池本身原材料和電池技術(shù)的限制,在當(dāng)前鋰電池技術(shù)沒有取得重大突破的條件下,以鋰電池為供電系統(tǒng)的無人機(jī)載重量、續(xù)航時間目前已經(jīng)到了發(fā)展的瓶頸期。在這種情況下,部分無人機(jī)企業(yè)把重心放在了周邊技術(shù)的開發(fā)上,例如云臺,攝像頭,飛控單元,避障傳感器等,或通過“軟件”來優(yōu)化無人機(jī)的應(yīng)用功能。
無人機(jī)作業(yè)對于動力的效能和穩(wěn)定性提出了一定的要求。鋰電功率密度高適合大重載、短航時應(yīng)用場景;但鋰電動力系統(tǒng)的能量密度使得無人機(jī)很難勝任長時間的作業(yè)功能,這就使得能量密度高出鋰電池幾倍的燃料電池有了用武之地。燃料電池的優(yōu)勢效率高、排放出的有害氣體極少、使用壽命長。
從公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)已有數(shù)十家燃料電池企業(yè)提供無人機(jī)用燃料電池產(chǎn)品,研發(fā)的發(fā)電系統(tǒng)被廣泛用于無人機(jī)上,極大地擴(kuò)展了無人機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和使用范圍。在眾多燃料電池中,氫燃料電池被業(yè)界普遍看好。氫燃料電池通過電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電,直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能,不需要經(jīng)過熱能和機(jī)械能(發(fā)電機(jī))的中間變換,發(fā)電效率可以達(dá)到50%以上。目前從市面上的氫能無人機(jī)產(chǎn)品來看,多旋翼型的工業(yè)無人機(jī)基本都能達(dá)到單次續(xù)航突破2小時以上的航時。
無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展需要世界各國、各個企業(yè)的共同努力,合作開發(fā)成為加快無人機(jī)技術(shù)突破的有效途徑。斗山創(chuàng)新在4月25~28日參加了美國最大的無人機(jī)系統(tǒng)展AUVSI XPONENTIAL 2022,展會集中展示了與中國廠商合作開發(fā)的氫動力無人機(jī)。主要有與縱橫股份合作開發(fā)的實(shí)用型氫動力VTOL DJ25(量產(chǎn)型);與深圳科衛(wèi)泰合作開發(fā)的一體內(nèi)置型氫動力多旋翼無人機(jī)DT30N(量產(chǎn)型);與珠海紫燕合作開發(fā)的氫動力直升機(jī)DZ15(原型機(jī))。
隨著續(xù)航水平的提高,無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用場景也得到了進(jìn)一步拓展。北京冬奧會開幕前夕,在國網(wǎng)冀北電力有限公司張北和延慶2大基地,中國商飛北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心研發(fā)的復(fù)合翼、固定翼、多旋翼3款氫能無人機(jī)對風(fēng)機(jī)、光伏板、500千伏高壓線路等關(guān)鍵輸電場景開展巡檢,保障冬奧期間供電安全。無人機(jī)拍攝圖像在邊端智能識別篩選后,可實(shí)時回傳至云端平臺,快速高效地評估圖像是否滿足要求,電網(wǎng)本體和附屬設(shè)施是否存在缺陷。這項(xiàng)電力人工智能科技成果和氫動力無人機(jī)的結(jié)合,提高了智能運(yùn)檢模式的自動化、主動化水平。
雙碳背景下,氫動力無人機(jī)備受關(guān)注,其在采礦、農(nóng)業(yè)、測量監(jiān)測、智能運(yùn)檢、安全和應(yīng)急服務(wù)等多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用市場,國內(nèi)以大疆無人機(jī)為代表的相關(guān)企業(yè)已經(jīng)加速布局,并實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)突破,氫動力無人機(jī)未來發(fā)展前景十分可觀。
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