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航拍掠影

扒一扒给无人机装上氢电池究竟有多难

[2016-02-17]

去年5月21日,一家名为Horizon Unmanned Systems (HUS) 的公司利用氢能发电来为无人机提供动力,在无载重情况下,HUS Hycopter(氢气Hydrogen + 直升机Helicopter的变形组合单词)可连续飞行4个小时,而在载重2.2磅的情况下则能连续飞行2.5个小时。

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后来一家名为 Intelligent Energy的公司发布了无人机搭载氢电池的测试,在测试中,配备Intelligent Energy氢燃料电池的大疆Matrice 100无人机飞行了超过1小时时间。后续经过持续的完善,现在已经能一块电池给无人机续航3个半小时之久。由于利用压缩氢可以对电池进行充电,因此对耗尽的电池更换新燃料只需几分钟即可完成,相比之下对典型的无人机电池进行再充电需要40分钟至一小时。

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这些新闻着实让不少模友激动了一把,平时一块电池最多飞20分钟,现在一块电池居然能飞1个小时以上,同时充电时间也从一两小时缩短至两分钟,夭寿啦!照这个节奏岂不是带2块电池能够晚上一天。然而让人失望的是要量产氢电池还是得度过重重难关,我们来细细扒一扒,究竟是什么阻碍了我们爽飞的道路。


什么是氢燃料电池

其实氢燃料电池已不是什么全新的技术,20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。

进入70年代以后,随着人们不断地掌握多种先进的制氢技术,很快,氢燃料电池就被运用于发电和汽车。波音公司于2008年4月3日成功试飞氢燃料电池为动力源的一架小型飞机。

氢氧燃料电池的原理很简单:

在电池负极通入氢气,正极通入氧气。

在负极,氢气在催化剂的作用下转化为氢离子和电子。其中,电子从负极经用电器流至正极,氢离子经质子交换膜流至正极,最后在正极处反应生成水。利用得好的话,可以说是零排放。

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随着科技的进步,曾经困扰氢燃料电池发展的诸如安全性、氢燃料的贮存技术等问题已经逐步攻克并不断完善,然而成本问题依然是阻碍氢燃料电池发展的最大瓶颈。尽管氢燃料电池续航能力是普通锂电池的10倍,但是它的成本远高于普通锂电池,这个价格是市场所难以承受的。如果未来能找到便宜的材料代替,那么未来无人机能源,乃至移动能源都将迎来重大变革。



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