如何解決無(wú)人機(jī)電池續(xù)航能力問(wèn)題？

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

　　目前，市面上的無(wú)人機(jī)主要采用鋰聚合物電池作為主要?jiǎng)恿Γm(xù)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(xù)航時(shí)間都是在45分鐘以內(nèi)，但充電時(shí)間卻都超過(guò)了一小時(shí)。由于無(wú)人機(jī)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(shù)無(wú)人機(jī)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，導(dǎo)致通常出門都要攜帶三四塊電池。這是無(wú)人機(jī)發(fā)展一個(gè)致命的短板，大大限制了我國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)的整體發(fā)展，若要促進(jìn)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)持久的良性發(fā)展，解決無(wú)人機(jī)電池續(xù)航能力問(wèn)題迫在眉睫。

　　無(wú)人機(jī)電池續(xù)航問(wèn)題，是限制無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展的一塊短板，也是世界各國(guó)無(wú)人機(jī)發(fā)展亟待攻克的技術(shù)性難題。目前，對(duì)于解決無(wú)人機(jī)電池續(xù)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(jī)

　　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(jī)HYCOPTER，空載情況下能夠連續(xù)飛行4個(gè)小時(shí)，即使1Kg滿載情況下仍能支撐 150分鐘，遠(yuǎn)超鋰電池來(lái)驅(qū)動(dòng)的無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間。

　　由于使用氫燃料電池，HYCOPTER的結(jié)構(gòu)與其他無(wú)人機(jī)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(chǔ)存氫氣的管 狀容器，最多可以存放4L氫氣。工作過(guò)程當(dāng)中氫氣通入到氫燃料電池內(nèi)部，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后生成電力為幾個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)供電，充滿氫氣后的HYCOPTER在電 量方面與3Kg重量鋰電池相當(dāng)。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(jī)飛行了超過(guò)1小時(shí)時(shí)間。如果使用標(biāo)準(zhǔn)電池，那么這款無(wú)人機(jī)一次充電只能飛行20分鐘。氫燃料電池通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將氫氣轉(zhuǎn)換為電力，而副產(chǎn)品僅僅只是水蒸氣。由于燃料儲(chǔ)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(jī)在燃料耗盡時(shí)可以快速補(bǔ)充燃料并升空。

　　Intelligent Energy將在明年1月的拉斯維加斯消費(fèi)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(jī)廠商，將燃料電池作為無(wú)人機(jī)動(dòng)力的一種選擇。該公司沒有計(jì)劃面向普通用戶提供改裝產(chǎn)品。

　　二、太陽(yáng)能電池板

　?。?）2010年英國(guó)“和風(fēng)”號(hào)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(jī)飛行時(shí)間，創(chuàng)造了連續(xù)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(jī)“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”首飛。這架飛機(jī)機(jī)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(zhǎng)達(dá)72米。太陽(yáng)能飛機(jī)是以太陽(yáng)輻射作為推進(jìn)能源的飛機(jī)，動(dòng)力裝置由太陽(yáng)能電池組、直流電動(dòng)機(jī)、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(jī)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(jī)在晚間也可飛行，大大提高了飛行續(xù)航時(shí)間。

　　三、鋰電池創(chuàng)新

　　2015年9月，特斯拉Tesla作為電動(dòng)汽車領(lǐng)域的佼佼者，公布了一款專門針對(duì)航拍應(yīng)用的無(wú)人機(jī)原型。特斯拉公司在充電電池方面顯然更為老道，據(jù)悉，該款無(wú)人機(jī)搭載了一塊10000mAh電池，單次充電可持續(xù)飛行60分鐘，充電時(shí)間為20分鐘左右。

　　在電池領(lǐng)域有獨(dú)門絕技的特斯拉公司進(jìn)入無(wú)人機(jī)市場(chǎng)，勢(shì)必會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)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(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的無(wú)人機(jī)電池呢？但目前此項(xiàng)萬(wàn)眾期待的產(chǎn)品還處于概念設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品何時(shí)問(wèn)世也尚無(wú)定論。

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