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新研創能氫燃料電池打破無人機續航紀錄

2020-01-08 09:59

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無人機續航時間短,一直是制約無人機應用的最大問題。1月6日,記者從經開區企業北京新研創能科技有限公司(以下簡稱“新研創能”)了解到,其自主研發的六旋翼氫燃料電池無人機在近日開展的飛行試驗活動中,實現長達331分鐘的不間斷室外飛行,將在長航時、大范圍飛行領域里有很大應用空間。

這家成立于2017年的公司,是如何用氫燃料電池技術讓無人機實現331分鐘超長續航的呢?新研創能測試主管王昕介紹說,奧秘就在于該無人機采用氫燃料電池作為動力。氫燃料電池系統由電堆組成,而雙極板則是電堆的關鍵部件之一,雙極板的技術路線有三種,新研創能主攻的是金屬極板路線。相比之下,金屬極板易于大規模生產、成本低;使用金屬極板的燃料電池堆有重量輕、體積小、抗振能力強、可低溫無助啟動、功率密度高等明顯優勢。

金屬極板看似簡單,在設計及制作工藝上卻大有講究。新研創能研發團隊每設計一個板型,即需要進行反復地模擬仿真計算,直到達到要求。在模具制作環節一樣需要反復修正模具,接下來的焊接、密封等各個環節的工藝摸索都同樣嚴謹。2018年,新研創能“氫燃料電池多旋翼無人機產業化”項目入選中關村首批高精尖培育項目。此后,研發團隊攻克了0。1毫米金屬板材超深流道的加工制備工藝和技術,經過反復測試和優化,開發出2千瓦級金屬極板燃料電池空冷電堆和系統,依托燃料電池的高能效優勢,實現了工業級無人機331分鐘的連續室外飛行。

無人機資訊、電商和大數據服務平臺相關負責人彭輝說,相比于鋰電池動力,氫燃料電池無人機在續航能力上可以說占盡優勢,尤其是在工業領域的應用,比如用于大范圍、全天候的巡邏和監控等場景。鋰電池多軸無人機續航時間一般維持在30-60分鐘的水平,并且充電時間長,電池性能也會隨著使用時間的增長不斷下降。相比于燃油動力,除了續航時間長之外,油動無人機震動較大,在需要拍攝高精度的東西時,就得做減震設計,這樣一來很容易影響載荷,而搭載電池能量密度低的氫燃料就無需擔心這些問題。

在彭輝看來,與燃油動力和鋰電池動力相比,氫燃料動力也更加環保。與普通的廢電池排放的鉛汞等重金屬物質不同,氫燃料動力最終排放的物質是水,并不會產生污染問題。更重要的是,氫燃料電池燃燒具有很高的效率,可以產生和提供的動能大約是汽油的三倍以上,可大大提升無人機的續航能力。氫燃料動力已是目前非常有效可行的一種能源儲備與使用方式,前景非常好。

“氫燃料電池用到無人機上,突破了無人機長續航能力的‘瓶頸’,擴大了無人機應用的想象空間,同時,在無人機上應用氫燃料電池,解決了對氫燃料電池穩定性、可靠性等方面的擔憂,未來,氫燃料電池還將在單兵便攜式、交通領域等實現更好的應用。”新研創能董事長洪鑫說,新研創能擁有1000多平方米的研發中心,包括金屬極板加工實驗室、電堆組裝實驗室和電控實驗室等,公司研發人員占員工總人數80%以上,經過刻苦攻關,新研創能研發團隊自主開發了多款金屬極板及其燃料電池堆,并在產業化發展上持續發力。

責任編輯:李繼業(QF0004)

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