鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:615次 | 2023年07月14日
無人機(jī)采用氫燃料動(dòng)力電池比用鋰離子電池的7個(gè)好處
氫是地球上最豐富的化學(xué)物質(zhì)。如果周圍有太多氫氣漂浮,為什么用氫氣燃料的無人機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)要花這么長(zhǎng)時(shí)間?但是氫氣很難被利用,必須將其與其他元素分開,加壓并儲(chǔ)存在穩(wěn)定的環(huán)境中,否則會(huì)爆炸。氫燃料電池的另一個(gè)缺點(diǎn)是它們會(huì)釋放大量的熱量??紤]到塑料是大多數(shù)無人機(jī)的主要組成部分,熱量的產(chǎn)生會(huì)熔化某些無人機(jī)硬件。
盡管存在這些缺點(diǎn),MCC和BSHARK仍然找到了制造消費(fèi)者想要飛行的氫燃料無人機(jī)的方法。在這些制造商的眼中,氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了弊端。
用氫氣給無人機(jī)加油的7大好處
1.氫是一種清潔能源。
氫是一種無色,無味,無毒的氣體,不會(huì)產(chǎn)生酸雨,消耗臭氧或產(chǎn)生有害排放物。當(dāng)轉(zhuǎn)換成能量時(shí),它只有一種副產(chǎn)品:水。這使得氫氣成為極其清潔的燃料來源。另外,氫氣可以產(chǎn)生電能,而電能可以產(chǎn)生氫氣,從而形成一個(gè)可再生且對(duì)環(huán)境無害的能量循環(huán)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2.氫是地球上最豐富的資源。
氫是地球乃至整個(gè)宇宙中最豐富的資源。認(rèn)為您可能有一天會(huì)在火星上駕駛無人機(jī)?即使在火星上,氫仍然是最豐富的資源。
3.氫燃料電池比電池具有更高的能量密度。
燃料電池在轉(zhuǎn)化為能量時(shí)會(huì)消耗一半的空氣,從而產(chǎn)生比其他電池更高的能量密度。這意味著連接到無人機(jī)的氫氣罐將比相同重量的LiPo電池產(chǎn)生更多的能量。
4.氫燃料電池可延長(zhǎng)飛行時(shí)間。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
部分受益于#3,氫燃料無人機(jī)的飛行時(shí)間比LiPo動(dòng)力無人機(jī)更長(zhǎng)。除了氫的高能量密度,其產(chǎn)生和釋放能量的獨(dú)特方法也影響飛行時(shí)間。常規(guī)電池存儲(chǔ)能量并按需釋放能量,而氫燃料電池僅根據(jù)需要產(chǎn)生能量。這種獨(dú)特的行為使氫燃料無人機(jī)可以飛行長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)半小時(shí)(對(duì)于MCC的HyDrone1550),而對(duì)于BSHARK的新型Narwhal2而言,則可以飛行長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)小時(shí)。大多數(shù)由LiPo供電的無人機(jī)的最長(zhǎng)飛行時(shí)間為25-30分鐘,但是有幾種方法可以延長(zhǎng)sUASLiPo電池的壽命。
5.氫燃料電池可以快速補(bǔ)充燃料。
過去,氫燃料尚未為公眾所輕易獲得,仍然很難找到。但是,BSHARK剛剛將Orca1(移動(dòng)式加氫站)制成,其氫輸出純度為99.999%,可在家中用于加氫。與為L(zhǎng)iPo電池充電所需的時(shí)間相比,氫燃料電池可在短短幾分鐘內(nèi)更快地加油。
6.氫燃料無人機(jī)在低溫下運(yùn)行。
氫燃料電池需要不斷存在氧氣,但不受低溫影響。這將無人機(jī)的使用范圍擴(kuò)大到北部和南部緯度。在低溫下運(yùn)行的能力將為無人機(jī)開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域。
7.用氫燃料無人機(jī)更可實(shí)現(xiàn)BVLOS飛行。
由于氫燃料無人機(jī)的飛行時(shí)間更長(zhǎng),并且可以在較低的溫度下運(yùn)行,因此它們對(duì)于視線之外的飛行(BVLOS)更加可靠。但是,在獲得氫燃料無人機(jī)的全部利益之前,首先需要對(duì)BVLOS飛行的監(jiān)管進(jìn)行變更。
Narwhal2
Narwhal2是利用氫燃料電池的最新無人機(jī)之一。Narwhal2基于空中鋁制,其框架具有防雨,防塵和防火的作用。作為以氫氣為燃料的無人機(jī),Narwhal2的核心組件必須絕對(duì)可靠。此外,Narwhal2的其他一些出色功能:
飛行時(shí)間120分鐘
可折疊設(shè)計(jì)
5種飛行模式
2.4/5.8GHz雙后備通道,無線視頻傳輸
30KM視頻傳輸控制范圍
緊湊型多合一遙控器
BSHARKNarwhal2-A$6800氫燃料電池?zé)o人機(jī)
氫燃料電池的其他用處
氫氣已被其他運(yùn)輸制造商使用。NASA使用氫氣為宇宙飛船提供動(dòng)力。像豐田和梅賽德斯這樣的大型汽車公司已經(jīng)在市場(chǎng)上投放了氫燃料電池電動(dòng)汽車。UPS從2017年開始測(cè)試自己的氫氣運(yùn)輸卡車,并于2018年為其車隊(duì)增加了700多輛替代燃料卡車。
氫會(huì)成為下一個(gè)主要能源嗎?
這是可能的,但是直到氫變得更容易利用和公眾更容易使用之前,無人機(jī)將繼續(xù)主要由鋰聚合物電池供電。也許BSHARK最新推出的Narwhal2可以將氫燃料無人機(jī)推向商用無人機(jī)市場(chǎng)。
預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期內(nèi),全球燃料電池?zé)o人機(jī)市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過6%。無人機(jī)(UAV)是工業(yè)中最先進(jìn)的系統(tǒng)之一,在,民用和商業(yè)應(yīng)用中已廣受歡迎。隨著技術(shù)的進(jìn)步,無人機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)見證了燃料電池和太陽能電池等環(huán)保推進(jìn)系統(tǒng)的普及。設(shè)計(jì)輕型無人機(jī)是市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)之一,因?yàn)橐呀?jīng)觀察到,普通的無人機(jī)具有的動(dòng)力源和燃料通常約占車輛重量的35-65%,而對(duì)于小型無人機(jī),它具有是大約38-40%。無人機(jī)制造商一直在努力減少車輛的重量,
最近,無人機(jī)正成為軍械庫中最重要的之一。同時(shí),民用和商用無人機(jī)應(yīng)用的數(shù)量也在增長(zhǎng)。美國(guó)的為下一代無人機(jī)帶來了新技術(shù)要求。華盛頓美國(guó)聯(lián)邦局(FAA)和全球其他當(dāng)局的規(guī)則制定者也感到壓力,要求至少允許有限的非無人機(jī)在民用空域內(nèi)行動(dòng)。
到下一個(gè)十年末,美國(guó)的無人機(jī)產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將達(dá)到約100億美元,包括制造,銷售,工作等。在接下來的兩年中,F(xiàn)AA最終為小型無人機(jī)制定了隱私規(guī)則,應(yīng)對(duì)制造商以及州和地方政府施加的更多壓力。到2025年,無人機(jī)將有望更大,為農(nóng)業(yè)提供農(nóng)藥,為亞馬遜提供包裝產(chǎn)品和其他服務(wù),這意味著在十年或更短的時(shí)間內(nèi),從目前的新興市場(chǎng)發(fā)展到數(shù)十億美元的產(chǎn)業(yè)。
無人機(jī)燃料電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。2016年,H3動(dòng)力公司推出了氫燃料電池?zé)o人機(jī)HYWINGS,該無人機(jī)能夠飛行十個(gè)小時(shí),飛行距離可達(dá)500公里。H3Dynamics的子公司HESEnergySystems成功地提供了比鋰電池輕3-5倍的航天級(jí)燃料電池。目前,HES能源系統(tǒng)公司正在開發(fā)野外加油系統(tǒng),以作為不同無人機(jī)平臺(tái)(尤其是燃料電池推進(jìn)無人機(jī))的附件。現(xiàn)有主要參與者有ElbitSystems,該公司還于2010年在其Skylark?I-LEUAS模型中成功地使用了HorizonEnergySystems的Aeropak燃料電池技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn),并計(jì)劃根據(jù)該市場(chǎng)的需求提供更多的產(chǎn)品。