氫燃料電池長航時無人機技術應用案例
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氫燃料電池長航時無人機技術應用案例無人機在近幾年的發展速度已經超乎了很多人的想象,在早前,無人機只是軍工用品、高端土豪玩家的玩具,但自從其以智能硬件的身份進入大眾視野,到國內無數無人機廠商的湧起,只經歷的短短的幾年時間,就在這幾年,無人機市場突然從一潭死水變成了大紅海。
隨着無人機市場競爭的愈發激烈,高清攝像頭、輕便、防水等等這些無人機的「賣點」都不足以成為廠商宣傳的創新噱頭,所以,很多廠商開始着力尋找無人機新的切入點,於是,有些廠商就瞄準了新路子——續航。
燃料電池可以現場安裝在無人機上,無人機的設計提供了快速配置不同類型任務的有效載荷所需的靈活性。
當下的無人機能源供應為鋰電池、油電混合、純油動三種,而氫燃料[1]目前來說還並未廣泛應用於無人機行業。而該公司目前產品分別為氫燃料電池、氫燃料無人機、制氫加氫設備,氫燃料電池供應於無人機,配套着添加氫氣的設備。
1960年發明的第一個燃料電池系統,由於它出色的能量密度和工作穩定性被用在了阿波羅登月計劃。 近半個世紀以來,隨着納米技術和新材料技術的不斷發展,燃料電池的成本和成熟度越來越貼近民用。氫航科技正是肩負這個使命而成立的一家高科技企業,我們的使命就是以價值為導向,有序推動燃料電池技術發展,逐步開啟燃料電池廣泛的運用市場。
氫航科技從氫燃料電池最具優勢的飛行產品入手,解決中小型飛行器[2]的航時瓶頸。 我們的無人機用燃料電池動力系統已可以做到600-1000瓦時/公斤的能量密度, 相當於鋰電系統的4-6倍。 可以數倍延長飛行器的航時。相比於油機,氫燃料電池1000-2000小時的壽命里,無需複雜的維護,購置和使用成本都更低。 由於它核心部分是電化學反應,沒有運動件,工作更穩定安靜,對於氣溫、海拔變化適應性更好。
二、 應用案例
1.項目概述
(1)項目目標:在2019年實現1000台小型鈦合金雙極板燃料電堆的生產,實現500台行業無人機的產能。
(2)落地時間:2017年10月。
(3)商業模式:設備銷售(氫燃料電池、制氫加氫設備、無人機),技術服務(電力巡檢、海洋和公路巡線、大範圍航測、森林和礦山資源勘測、數據採集等),行業合作(OEM/OBM)。
(4)工作原理:氫燃料電池具有比鋰電池更高的質量能量密度,因此對於航空器這一對重量要求非常苛刻的設備來說,利用氫燃料電池作為其能源供應,將會取得比目前採用鋰電池更大的續航時間,經過我們實際的測算和實驗,續航時間可比採用鋰電池時提高4倍以上。
(5)財務評估:公司成立不到1年時間,已完成2套制氫加氫設備的銷售,同時還拿到了80台氫動力多旋翼無人機的訂單。
(6)合作模式:在產品銷售和市場方面採取公司直銷和代理商銷售的模式。在產品研發方面採取吸收引進、聯合開發和收購等一系列的合作模式。
2.主要效益
(1)運營模式
氫航科技採用產學研相結合的模式,將優勢技術進行成果轉化。結合自身實力與外部資本,推動燃料電池和行業級無人機更好更快地發展,創造出兩者相結合的一種新型模式。同時整合其他技術力量,擴大我們的產品種類和應用範圍,最終實現推動整體市場的進步,從而為氫航科技本身帶來巨大的發展與市場機遇。
(2)盈利模式
設備銷售:氫燃料電池、制氫加氫設備、無人機;
技術服務:電力巡檢、海洋和公路巡線、大範圍航測、森林和礦山資源勘測、大數據採集與整合、數據提供等;
行業合作:OEM/OBM。
三、技術要點
(關鍵技術描述,自主知識產權的設備、技術、產品、軟件等)
氫動力飛行器——氫旋四號(六旋翼)
產品特點:氫旋4號採用分布式氫電動力,結合BMS多路控制電源管理,實現高效的飛行能力,最高可以飛行4.5小時。根據實際應用,可靈活調整氫氣瓶體積,以滿足特定場景下載重與航時的定製需求。氫旋4號對比前幾代旋翼機操作更加簡易、便利性更強、智能化更高,可滿足應急照明、電力巡檢、搜索救援、邊防巡邏等作業要求。
高山雨燕-氫動力長航時固定翼無人機
產品特點:高山雨燕是針對高價值市場而研發的固定翼飛機。它具有航時長、航程遠、靜音性好、環境適應性強、動力穩定等優點,是一款可實現20小時以上續航時間的長航時固定翼無人機。通過搭載不同機載設備、可用於長距離油氣管線巡查、反恐偵查、大範圍勘測以及通訊中繼等需要長時間留空的任務類型。
四、應用前景
目前市面上的鋰電動力無人機存在續航時間短、環境適應性差、環保問題和經濟性較差等痛點。氫燃料電池正好解決了上述這些問題,因此從產品本身來看具有極大的應用前景和替代價值。同時,從產業發展的角度來看,根據BI Intelligence 諮詢公司預測,世界無人機市場預計到2023年將有至少100億美元的總需求。中國產業諮詢方面的領導者前瞻產業研究院發布了《2018年無人機行業現狀與發展趨勢報告》。根據報告顯示,2015年我國無人機市場規模為66.4 億元。其中軍用無人機市場規模為42.4億元,民用無人機為24.0億元。隨着需求的增長和技術的更新,未來我國民用無人機發展較快,到2023年市場規模有望達968億元,軍用無人約為350億元,總體上無人機行業市場規模將超過千億,年複合增速超過60%,未來市場容量十分可觀。由此可見氫燃料動力無人機在未來具有巨大的應用前景和市場、技術方面的價值。
參考文獻
- 移至 ↑ 氫燃料電池的產業現狀是怎樣的? ,搜狐,2023-06-22
- 移至 ↑ 50個怪異的飛行器讓人腦洞大開,搜狐,2022-12-02