氢能无人机赛道开启“竞速”模式

360影视 日韩动漫 2025-04-17 10:55 2

摘要:继去年氢航科技中标2024年南方电网电科院第一批科技项目、协氢新能源与上海氢洋科技有限公司的6亿元订单震撼行业内外之后,今年,国内多架氢能无人机迈向验证,技术路线、解决方案多元化趋势:

除了以重卡、公交、物流车为代表的燃料电池车用市场以外,以氢能无人机为代表的非车用端进展迅速,正在迎来高光时刻。

接连投入验证,氢能无人机持续解锁应用场景

继去年氢航科技中标2024年南方电网电科院第一批科技项目、协氢新能源与上海氢洋科技有限公司的6亿元订单震撼行业内外之后,今年,国内多架氢能无人机迈向验证,技术路线、解决方案多元化趋势:

目前氢能无人机广泛采用氢燃料电池+锂电池混合动力解决方案,主要包括燃料电池电堆、锂电池、控制器、储氢容器等装置,其中成本占比较高的燃料电池、储氢装置依据氢能无人机应用场景的差别,存在技术路线的分化,如燃料电池电堆以空冷(也叫风冷)堆为主,包括石墨板、金属板等路线;储氢装置包括高压气态储氢、液氢、固态储氢等路线。

应用场景方面,凭借长续航时间、高能量密度、强环境适应性、载重能力、补能速度、环保性、寿命周期等无法忽视的优点,氢能无人机已经解锁了安防、巡检、测绘,物流、救灾等应用场景,还正在向军用领域延伸:

据航空周刊报道,美国氢能推进开发商ZeroAvia与自主飞行公司Reliable Robotics合作,进行一项由美国空军资助的可行性研究,重点是将氢-电推进与飞机自动化技术集成到塞斯纳大篷车飞机中,以创造一种低可探测性的重型无人机。这项研究目的是用氢燃料电池推进降低发动机噪音和热信号的3.6吨全重自主飞机,分析开发8000磅的潜力,增强无人机作战生存能力。

据英国CAR称,胡塞武装正在尝试开发氢能无人机,氢燃料电池驱动的无人机在续航能力上有望实现质的飞跃。据估算,其飞行距离可能从现有的约 750 英里(约 1207 公里)提升至原来的三倍之多。

以色列的 HeavenDrones 公司推出一款极具革命性的人工智能自主氢动力无人机 ——“Raider” ,载重能力约为 22.7 公斤,具备垂直起降(VTOL)功能,续航力更是高达1000公里,预计2026年正式服役,为军事和民用领域带来革命性的飞行选择。

由于燃料电池动力系统和储氢系统体积较大,氢动力无人机有望在工业、军事领域实现应用,目前军用领域处于研发探索阶段,而经历多架氢能无人机测试结果显示,工业级氢能无人机已具备应用条件。

全生命周期成本可以低于锂电,迈向规模化要解决“后勤”问题

当前市场主流应用的锂电池无人机,存在恶劣环境耐受性差,在严寒或高温等恶劣环境下难以启动,或续航时间进一步缩短等问题。比如在线路巡检时,锂电池无人机在冬季可能只能在空中飞不到半小时,航程5-6公里左右就要落地更换电池,无人机飞手要时刻跟在无人机后面,以防电量用尽,这就耗费了不少人力和财力。

氢能无人机特有的宽温域、长续航瞄准了这些市场空缺,正以“农村包围城市”的打法实现超车,且已经展现出一定经济性。

“尽管初始购置成本高于锂电无人机,但氢能无人机优势在于续航时间长,摊平了单位距离成本,以及无人机用电池/动力系统在寿命上占优势,以20万级别的无人机测算,加上后期维护,全生命周期的成本已经可以做到和锂电持平或者更优。”一家氢能无人机企业高层表示。

当前氢能无人机单次补能续航时间约为锂电的3-5倍,氢燃料电池寿命通常能达2000小时及以上,而锂电池仅有300-500次充放电循环寿命,约200小时。

更值得一提的是,当下的续航优势仍有很大进步空间——如近日由中国航空工业集团成飞联合清华大学研发的50千克级氢能源无人机完成30小时长航时跨昼夜连续飞行,突破了基于氢燃料电池输出特性的飞发控一体化设计技术,打破了国内同类飞行器纪录,续航能力达到国际领先水平。

随着技术的进步与产业链的逐步成熟,氢能无人机的应用前景正在日益广阔。目前,一些氢能无人机企业在实际推广中也面临着一些痛点:

如加氢补能供应问题,一方面国内的加氢基础设施尚未普及,氢能无人机应用需要自己解决加氢问题,又是一不小的支出;另一方面,周围即使有加氢站覆盖,以车用为主的加氢设施也无法服务氢能无人机需求,需要自行采购增压机、制氢机设备。

如运维售后问题,根据部分氢能无人机用户反馈,当前氢能无人机在更换氢瓶或拆装混动锂电池时存在较多繁琐步骤,影响工作效率,氢燃料电池系统的维护操作需要专业技术支持。

解决“后勤”问题有望进一步加速氢能无人机的应用推广。整体看来,氢动力无人机凭借自身的显著优势已经展现巨大发展潜力,随着氢能无人机持续向上优化,或将成为氢能应用的新蓝海市场。

来源:晓霞说科技

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