如何解決無(wú)人機電池續航能力問(wèn)題？

　　近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機從軍事領(lǐng)域拓展到民用領(lǐng)域，尤其是被廣泛應用于民用領(lǐng)域的農業(yè)、林業(yè)、電力、安防等方面。在無(wú)人機應用范圍越來(lái)越廣的同時(shí)，市場(chǎng)上也出現繁多的無(wú)人機種類(lèi)，但這些無(wú)人機都存在一個(gè)明顯的問(wèn)題——續航能力有限。

　　目前，市面上的無(wú)人機主要采用鋰聚合物電池作為主要動(dòng)力，續航能力一般在20分鐘至30分鐘之間，因技術(shù)方面不同有所差別，不過(guò)大部分續航時(shí)間都是在45分鐘以?xún)?，但充電時(shí)間卻都超過(guò)了一小時(shí)。由于無(wú)人機需要盡可能減輕起飛重量，所以無(wú)法攜帶較重的大容量電池，大多數無(wú)人機維持十幾分鐘到二十分鐘飛行之后，就必須有人為它們更換電池或者插上充電線(xiàn)，導致通常出門(mén)都要攜帶三四塊電池。這是無(wú)人機發(fā)展一個(gè)致命的短板，大大限制了我國無(wú)人機行業(yè)的整體發(fā)展，若要促進(jìn)無(wú)人機市場(chǎng)持久的良性發(fā)展，解決無(wú)人機電池續航能力問(wèn)題迫在眉睫。

　　無(wú)人機電池續航問(wèn)題，是限制無(wú)人機行業(yè)發(fā)展的一塊短板，也是世界各國無(wú)人機發(fā)展亟待攻克的技術(shù)性難題。目前，對于解決無(wú)人機電池續航問(wèn)題的研究大致有以下幾個(gè)方向：

　　一、燃料電池

　?。?）首個(gè)使用氫燃料電池的多軸無(wú)人機

　　2015年5月新加坡HUS公司，研發(fā)出首個(gè)使用氫燃料電池的多軸無(wú)人機HYCOPTER，空載情況下能夠連續飛行4個(gè)小時(shí)，即使1Kg滿(mǎn)載情況下仍能支撐 150分鐘，遠超鋰電池來(lái)驅動(dòng)的無(wú)人機續航時(shí)間。

　　由于使用氫燃料電池，HYCOPTER的結構與其他無(wú)人機也有些不同，中間除了氫燃料鋰聚合物電池之外，還有兩根儲存氫氣的管 狀容器，最多可以存放4L氫氣。工作過(guò)程當中氫氣通入到氫燃料電池內部，經(jīng)化學(xué)反應后生成電力為幾個(gè)旋翼的電動(dòng)機供電，充滿(mǎn)氫氣后的HYCOPTER在電 量方面與3Kg重量鋰電池相當。遺憾的是目前HYCOPTER還在研發(fā)階段，剛剛進(jìn)行試飛。

　?。?）Intelligent Energy氫燃料電池

　　2015年12月配備Intelligent Energy氫燃料電池的大疆Matrice 100無(wú)人機飛行了超過(guò)1小時(shí)時(shí)間。如果使用標準電池，那么這款無(wú)人機一次充電只能飛行20分鐘。氫燃料電池通過(guò)化學(xué)反應將氫氣轉換為電力，而副產(chǎn)品僅僅只是水蒸氣。由于燃料儲存在小盒子中，而更換燃料盒只需幾秒鐘時(shí)間，因此無(wú)人機在燃料耗盡時(shí)可以快速補充燃料并升空。

　　Intelligent Energy將在明年1月的拉斯維加斯消費電子展（CES）上展示工程成果。該公司希望，這一產(chǎn)品能吸引無(wú)人機廠(chǎng)商，將燃料電池作為無(wú)人機動(dòng)力的一種選擇。該公司沒(méi)有計劃面向普通用戶(hù)提供改裝產(chǎn)品。

　　二、太陽(yáng)能電池板

　?。?）2010年英國“和風(fēng)”號超輕型太陽(yáng)能無(wú)人飛行器在飛行中安裝太陽(yáng)能電池板和使用陸基激光供電提高無(wú)人機飛行時(shí)間，創(chuàng )造了連續飛行14天無(wú)人飛行器的飛行時(shí)間記錄。

　?。?）2014 年6月，瑞士帕耶訥全球最大的太陽(yáng)能飛機“陽(yáng)光動(dòng)力2號”首飛。這架飛機機翼上安裝有1.7萬(wàn)塊超薄且高效能的太陽(yáng)能電池板，翼展長(cháng)達72米。太陽(yáng)能飛機是以太陽(yáng)輻射作為推進(jìn)能源的飛機，動(dòng)力裝置由太陽(yáng)能電池組、直流電動(dòng)機、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。由于太陽(yáng)輻射能量密度小，為獲得足夠能量，太陽(yáng)能飛機須有較大的攝取陽(yáng)光的表面積。太陽(yáng)能板在日間吸收能量，讓飛機在晚間也可飛行，大大提高了飛行續航時(shí)間。

　　三、鋰電池創(chuàng )新

　　2015年9月，特斯拉Tesla作為電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的佼佼者，公布了一款專(zhuān)門(mén)針對航拍應用的無(wú)人機原型。特斯拉公司在充電電池方面顯然更為老道，據悉，該款無(wú)人機搭載了一塊10000mAh電池，單次充電可持續飛行60分鐘，充電時(shí)間為20分鐘左右。

　　在電池領(lǐng)域有獨門(mén)絕技的特斯拉公司進(jìn)入無(wú)人機市場(chǎng)，勢必會(huì )對國內無(wú)人機電池帶來(lái)巨大影響。誰(shuí)不希望擁有一款充電時(shí)間短、續航時(shí)間長(cháng)的無(wú)人機電池呢？但目前此項萬(wàn)眾期待的產(chǎn)品還處于概念設計階段，產(chǎn)品何時(shí)問(wèn)世也尚無(wú)定論。

　　無(wú)人機電池續航技術(shù)研究層出不窮，目前狀況多是處在研發(fā)當中，未來(lái)還會(huì )有哪些新的無(wú)人機電池續航技術(shù)無(wú)法預測，實(shí)用性也不得而知。但無(wú)人機電池續航技術(shù)是賺足了吆喝噱頭十足，希望這些無(wú)人機電池續航技術(shù)面世后能不負所望，突破無(wú)人機電池續航不足這一制約無(wú)人機發(fā)揮更大作用的瓶頸。