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宾利亚洲平台 中国甲醇电池革命:无人机续航时间猛增24倍,跨昼夜飞行12小时

日期:2020-01-09 16:05:06
[摘要] 根据公司开发人员的说法,这种无人机运用了创造性的甲醇燃料电池技术,在经过十几次的测试失败之后,成功的使无人机达到了12小时自主飞行时间,这是创纪录的最高指数。而大多数锂电动力的现代无人机飞行时间不过半小时而已。目前来看,甲醇燃料电池技术并不成熟。最主要的,彩虹-802的续航时间只有1小时,而大小相仿的甲醇燃料电池无人机续航时间可达12小时,可以全程陪同步兵作战,相当于为步兵安装了一只“天眼”。

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宾利亚洲平台,无人机在人类社会中的运用越来越广泛,尤其是在军事领域,几乎已经成为各个国家军队都必不可少的装备,现有的小型无人机主要是使用锂电池作为动力,但锂电池动力无人机续航时间一般不长,锂电池动力不足和续航能力较弱,极大地限制了现代小型无人机的发挥,使得轻型无人机只能被士兵用于近距离的侦察和搜索。

据俄罗斯卫星网12月24日援引南华早报消息报道,中国科学院大连物理研究所研发的甲醇动力无人机,这种无人机重约15公斤,飞行时速为90公里,主要特色是发动机中采用了甲醇动力系统。根据公司开发人员的说法,这种无人机运用了创造性的甲醇燃料电池技术,在经过十几次的测试失败之后,成功的使无人机达到了12小时自主飞行时间,这是创纪录的最高指数。而大多数锂电动力的现代无人机飞行时间不过半小时而已。

玩过无人机,或者对其稍有了解的朋友都知道,无人机最让人尴尬的一点可能就是几乎鸡肋的续航时间,电池续航时间短一直是限制无人机技术发展的瓶颈,普通消费级无人机的续航时间一般在30分钟左右,工业级多旋翼无人机的续航时间一般也在1小时以内。锂电池存在一些明显缺陷,如电芯无法做到100%均衡充放电,充电时间较长,最关键的还是续航能力弱,300克重量的锂电池,理论上只能让500克重的无人机飞行17分钟,这一问题困扰着整个无人机行业。

甲醇动力无人机是无人机的未来发展方向之一,目前小型的无人机主要是电动无人机,而电动无人机主要包括电机、电调、螺旋桨以及电池,其中锂电池是几乎所有电动无人机的标准配置。要提升无人机的续航能力,只能是从动力系统方面入手,而锂电池的潜能几乎发挥殆尽,很难在体积不变的情况下继续提升。因此。科学家们转而从燃料电池方面来入手。所谓的甲醇动力无人机,其实就是使用甲醇电池作为动力,这种动力系统是通过燃料电池的原理,通过质子和电子在甲醇溶液中进行交换产生电力。

与锂电池相比,甲醇燃料电池体积更小,而且环保清洁,更关键是其理论能量比相当之高,能够为飞机提供更远的航程。如果要在有限的体积内,大量提升无人机的续航能力的话,使用甲醇燃料电池是最佳的解决方案。当然技术问题也不是没有,由于甲醇电池需要昂贵的贵金属催化剂,同时燃料电池由于其自身特性性能衰减较快,需要在一段时间内进行更换,因此在成本方面很难控制。而且,催化剂的活性以及稳定性、燃料的利用率、能量转化效率等都是需要解决的问题。目前来看,甲醇燃料电池技术并不成熟。

从这一次公开的消息看,新型甲醇动力无人机的成功代表着中国企业在甲醇动力燃料电池方面取得了一定的进步,这是一个值得庆贺的消息。在解决甲醇电池的缺陷之后,其大航程的优势就能发挥出来,从而大幅提升现有小型无人机的续航能力,使得轻型无人机再也不是那种飞不快飞不远的鸡肋存在,如果轻型无人机都能拥有十几个小时的滞空时间,那么对于军队的战场观测能力会有很大的帮助。

目前我军在在合成营一级采用10公斤级的彩虹-802,这是我军无人机家族中最小的一款无人机,是一种近程电动手抛式小型无人侦察机系统,起飞全负荷重量10公斤,实用升限4000米,巡航速度40公里/小时。彩虹802平时折叠在装甲侦察车的包装箱内,执行任务时需要临时组装机翼和螺旋桨,准备时间较长,而且不能垂直起飞,降落方式也不方便,很容易造成损坏。

如果使用甲醇燃料电池无人机,最大起飞重量15公斤,安装更多的侦察和作战模块,可直接从战斗车辆上起飞,进行长航时任务,为步兵分队提供超过20公里纵深的战场态势获取能力,又能作为我军信息网络中的一个传感器节点,为战区指挥所提供区域态势的详细图像,从而增强了整体信息获取能力。最主要的,彩虹-802的续航时间只有1小时,而大小相仿的甲醇燃料电池无人机续航时间可达12小时,可以全程陪同步兵作战,相当于为步兵安装了一只“天眼”。

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