無人機(jī)在近幾年的發(fā)展速度已經(jīng)超乎了很多人的想象,在早前,無人機(jī)只是軍工用品、高端土豪玩家的玩具,但自從其以智能硬件的身份進(jìn)入大眾視野,到國(guó)內(nèi)無數(shù)無人機(jī)廠商的涌起,只經(jīng)歷的短短的幾年時(shí)間,就在這幾年,無人機(jī)市場(chǎng)突然從一潭死水變成了大紅海。
隨著無人機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的愈發(fā)激烈,高清攝像頭、輕便、防水等等這些無人機(jī)的“賣點(diǎn)”都不足以成為廠商宣傳的創(chuàng)新噱頭,所以,很多廠商開始著力尋找無人機(jī)新的切入點(diǎn),于是,有些廠商就瞄準(zhǔn)了新路子——續(xù)航。
上周科比特航空發(fā)了一款能續(xù)航4個(gè)小時(shí)的無人機(jī),在無人機(jī)領(lǐng)域賺足了眼球,近幾天,記者在跟幾個(gè)從業(yè)者聊天的時(shí)候,這些從業(yè)者都說了這么一句話:“科比特的發(fā)布會(huì)其實(shí)是給電池廠商做了一次宣傳”。
所以, 近日趁著勢(shì)頭為大家做了一次關(guān)于燃料電池的科普。從科普文中可以看出,氫燃料電池很可能成為未來電池動(dòng)力的發(fā)展方向,不過,這種電池是否適合在無人機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用,還存在很多未知數(shù)。
那么氫燃料電池對(duì)無人機(jī)來說真的是剛需么,目前階段到底有沒有必要發(fā)展氫燃料電池?zé)o人機(jī)?
記者咨詢了很多無人機(jī)從業(yè)者對(duì)氫燃料電池的看法,其中大多數(shù)人都持觀望態(tài)度,這些人都認(rèn)為,氫燃料電池應(yīng)用在無人機(jī)上可以嘗試,但離應(yīng)用還是為時(shí)甚遠(yuǎn)。那么到底什么樣的無人機(jī)才需要這種超級(jí)續(xù)航的電力呢?
消費(fèi)級(jí)無人機(jī)
目前消費(fèi)級(jí)無人機(jī)的電力都是由鋰電池提供,其用途大多是作為玩具或航拍工具,用大疆精靈4來舉例,一塊鋰電池可為無人機(jī)提供半個(gè)小時(shí)的續(xù)航,無論是航拍還是單純的玩樂,都足以夠用。但如果使用氫燃料電池,續(xù)航會(huì)多出幾倍,并且節(jié)省了充電的時(shí)間。
如此看上去的確很美好,但氫燃料電池的成本根本不適用消費(fèi)級(jí)無人機(jī)。航拍無人機(jī)一塊鋰電池市面售價(jià)不到一千塊,而一塊氫燃料電池可能動(dòng)輒幾萬甚至更多,假如你需要連續(xù)飛行拍攝幾個(gè)小時(shí),那么多買幾塊電池輪換即可,這樣成本也不會(huì)很高,此外,多個(gè)備用電池相對(duì)單個(gè)氫燃料電池的優(yōu)勢(shì)在于,如果其中一個(gè)電池出現(xiàn)問題,可以立即更換,維修或替換成本都會(huì)小于氫燃料電池?赡軙(huì)有人說,一塊氫燃料電池比多個(gè)鋰電池輕得多,方便攜帶,其實(shí)不然,氫燃料電池需要燃料給養(yǎng),氫氣瓶和加氫設(shè)備不見得比多塊鋰電池更易攜帶。
所以,在消費(fèi)級(jí)無人機(jī)領(lǐng)域,氫燃料電池明顯不是一個(gè)好的選擇。相對(duì)消費(fèi)級(jí)無人機(jī)領(lǐng)域,軍工領(lǐng)域可能更適合氫燃料電池發(fā)揮。
無人機(jī)對(duì)于軍事活動(dòng)的重要性明顯優(yōu)于工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí),并且相對(duì)于成本來說,軍隊(duì)使用的東西可能在技術(shù)的權(quán)重上更加重視,此外,軍用級(jí)無人機(jī)肯定會(huì)需要這種長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航的無人機(jī),氫燃料電池不失為一個(gè)不錯(cuò)的選擇。不過,軍用級(jí)別的東西肯定會(huì)由國(guó)有研究所研發(fā)、特定的廠商生產(chǎn),就算需要商業(yè)無人機(jī)廠商的支持,其需求也肯定是特別版本,所以,軍事級(jí)無人機(jī)和眾多想在續(xù)航上進(jìn)行自主研發(fā)的無人機(jī)廠商夠不上太大的關(guān)系。
無人機(jī)在工業(yè)、植保、消防上的用途還是需要一定的續(xù)航能力的,目前大部分工業(yè)級(jí)無人機(jī)也都使用的是鋰電池,此外還有一些太陽能電池的解決方案,基本上都能滿足使用需求。
那么氫燃料電池對(duì)于工業(yè)級(jí)無人機(jī)的意義和優(yōu)劣勢(shì)是什么呢?
在工業(yè)用途上,我們以巡線無人機(jī)為例,氫燃料電池的無人機(jī)相對(duì)鋰電池的優(yōu)勢(shì)在于,續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),在低溫環(huán)境下作業(yè)比鋰電池更加穩(wěn)定等等。但其劣勢(shì)也非常明顯,就是老生常談的成本問題,目前很多廠商或單位的無人機(jī)巡線技術(shù)已經(jīng)十分完備,在鋰電池?zé)o人機(jī)可承受的工作時(shí)間范圍內(nèi)就能完成一整套的巡線任務(wù),所以氫燃料電池對(duì)其并不是剛需。
植保無人機(jī)與巡線無人機(jī)同理,大疆剛剛上市的植保無人機(jī)售價(jià)五萬多元,而氫燃料無人機(jī)單單制作一套電池就需要20萬左右,從性價(jià)比的角度來講,鋰電池植保無人機(jī)更優(yōu)。
在無人機(jī)消防領(lǐng)域,氫燃料電池的劣勢(shì)就更加明顯。氫燃料電池在工作時(shí)本身就會(huì)產(chǎn)生很高的熱能,如果長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下,發(fā)生事故的幾率明顯高于鋰電池。雖然有些業(yè)內(nèi)人士跟記者說,氫燃料電池使用的外殼都是軍工級(jí)別,可以達(dá)到防彈的強(qiáng)度,但在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)使用,氫燃料易燃易爆的弱點(diǎn)的確是高于鋰電池的,假如發(fā)生危險(xiǎn),其產(chǎn)生的危害也高出鋰電池不少。
當(dāng)然,工業(yè)級(jí)無人機(jī)的使用領(lǐng)域并不僅僅局限于以上幾個(gè)方面,比如海邊巡視燈塔或長(zhǎng)時(shí)間海上飛行等小眾需求也需要無人機(jī)的參與,這種領(lǐng)域?qū)o人機(jī)續(xù)航的要求是鋰電池遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的,但是,不要忽略一點(diǎn),除氫燃料電池之外,還有另一種能源能夠共無人機(jī)使用——太陽能電池。
為此,記者找到了專注研發(fā)太陽能無人機(jī)的神州兆風(fēng)智航科技的總經(jīng)理羅國(guó)材,了解了一些太陽能電池和氫燃料電池在這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)劣勢(shì)。據(jù)羅國(guó)材介紹,太陽能無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)就是,比氫燃料電池?zé)o人機(jī)更輕便,并且有陽光的時(shí)候就能飛行,不受燃料限制。太陽能無人機(jī)大多是固定翼無人機(jī),其電池板可以做在機(jī)翼上,從而減輕不必要的重量,要知道,無人機(jī)想要飛上天空,它就要為它自身的每1克重量付出代價(jià),而氫燃料電池?zé)o人機(jī)想要做的續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng),就要增加電池的體積,也就是為自身增加了累贅,此外,氫燃料無人機(jī)需要燃料給養(yǎng),不適合太長(zhǎng)時(shí)間的海上飛行。太陽能電池運(yùn)用在無人機(jī)上的技術(shù)目前也比氫燃料電池要更成熟,成本更低。
可以看出,目前大多數(shù)無人機(jī)從業(yè)者不看好氫燃料電池在無人機(jī)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的原因主要都是因?yàn)槠涑杀咎,不過有些業(yè)內(nèi)人士似乎對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)不太認(rèn)同,甚至有人拋出一個(gè)算法:“氫燃料電池的使用壽命是10000小時(shí),而且生命周期內(nèi)沒有衰減,鋰電池在無人機(jī)上這種高功率的用法,每隔100小時(shí)其儲(chǔ)電量就要衰減20%,也就是說,氫燃料電池的壽命是鋰電池的100倍以上,所以使用成本均分到每小時(shí)上,并不會(huì)和鋰電池相差很多。”
話雖如此,但記者認(rèn)為這種算法想被大眾接受并不容易,舉個(gè)例子,如今是信用消費(fèi)時(shí)代,很多人即便有錢,也不會(huì)一次性購(gòu)入價(jià)格高昂的物品,通常他們都會(huì)選擇分期的方式來購(gòu)買,畢竟明天的錢永遠(yuǎn)沒有今天的錢值錢。
綜上所述,氫燃料電池也許是未來無人機(jī)的標(biāo)配,但目前為止,氫燃料電池對(duì)于消費(fèi)級(jí)無人機(jī)并不需要,對(duì)于工業(yè)級(jí)領(lǐng)域也不是一百分的剛需,只有在軍用級(jí)領(lǐng)域才能發(fā)揮些作用。
這也印證了那句話,任何技術(shù)的發(fā)展都是由上至下的,先軍用、再工用、最后才能民用。
“氫燃料電池是未來的發(fā)展趨勢(shì),等到技術(shù)的成熟、材料的革新以及商品化的批量生產(chǎn)之后,價(jià)格必然會(huì)大幅度下滑,當(dāng)前一套無人機(jī)氫燃料電池成本要20萬,未來可能只需要500塊”一位業(yè)內(nèi)人士如是說。
記者問:“那么等氫燃料電池降到500塊,需要多長(zhǎng)時(shí)間呢?”
“可能要10-20年吧”。
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