電子報道（文/莫婷婷）近年來(lái)，無(wú)人玩我國氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。機新繼亮加碼國家發(fā)展改革委、品相國家能源局聯(lián)合研究制定的相動(dòng)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃（2021—2035年）》提到，到2025年，力系我國將形成較為完善的統產(chǎn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度政策環(huán)境，產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新能力顯著(zhù)提高，業(yè)鏈基本掌握核心技術(shù)和制造工藝，布局初步建立較為完整的無(wú)人玩供應鏈和產(chǎn)業(yè)體系，初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的機新繼亮加碼氫能供應體系。

當前，品相氫能在無(wú)人機領(lǐng)域已經(jīng)有所應用。相動(dòng)在氫能無(wú)人機產(chǎn)業(yè)鏈上，力系包括無(wú)人機品牌企業(yè)、統產(chǎn)氫能燃料電池系統企業(yè)、業(yè)鏈通信系統研發(fā)商等多家企業(yè)均在該領(lǐng)域迎來(lái)進(jìn)展。

解決無(wú)人機續航問(wèn)題：氫能

2020年，我國推出《無(wú)人機用氫燃料電池發(fā)電系統》，對無(wú)人機用氫燃料電池發(fā)電系統的通用要求、技術(shù)要求、試驗方法以及標志、包裝和運輸要求有了統一的要求，該標準于2020年12月正式實(shí)施。氫能具備零污染、零碳排放、能量密度大的特點(diǎn)，被認為是能夠彌補無(wú)人機續航不足的解決方案之一。

云創(chuàng )氫電科技創(chuàng )始人徐偉強在XC02氫動(dòng)力超長(cháng)航時(shí)工業(yè)無(wú)人機的發(fā)布會(huì )上對比了采用氫燃料的氫動(dòng)力無(wú)人機、采用鋰電池的電動(dòng)無(wú)人機、油動(dòng)無(wú)人機的優(yōu)劣勢。從續航時(shí)間來(lái)看，氫動(dòng)力無(wú)人機和油動(dòng)無(wú)人機是最好的，油動(dòng)無(wú)人機的優(yōu)劣勢是很明顯的，在環(huán)境適應性、能源補充速度上具有優(yōu)勢，但是振動(dòng)噪聲和環(huán)保特性都比較差。而氫動(dòng)力無(wú)人機在環(huán)境適應性、振動(dòng)噪聲、能源補充速度以及環(huán)保特性上都具有一定的優(yōu)勢。

盡管電池企業(yè)正在大力研發(fā)能量密度更大、續航時(shí)間更長(cháng)的電池，但氫能在無(wú)人機續航能力的優(yōu)勢在現階段是非常明顯的，可以說(shuō)，續航能力的提升是氫能源幫助無(wú)人機解決的第一個(gè)大難題，特別是在工業(yè)級無(wú)人機的應用上。

當前，工業(yè)無(wú)人機的需求也在隨著(zhù)無(wú)人化作業(yè)的普及而提升。這主要是因為用于工業(yè)場(chǎng)景的無(wú)人機，例如低空巡檢、地理測繪的場(chǎng)景航程較遠，以完成長(cháng)時(shí)間的數據監測和收集，電量要足夠無(wú)人機順利返程。另一方面，部分工業(yè)無(wú)人機需要攜帶高清攝像頭等較重的設備，對動(dòng)力系統也提出了要求。一般而言，采用鋰電池的電動(dòng)工業(yè)無(wú)人機在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候需要準備多塊鋰電池以備不時(shí)之需。但頻繁更換電池會(huì )降低工作效率。

徐偉強表示，氫能源的能量密度是鋰電池的6倍以上，可以讓無(wú)人機續航接近5小時(shí)，飛行距離超過(guò)300km，作業(yè)效率提升8倍，且能量轉化銷(xiāo)量是車(chē)用發(fā)動(dòng)機的3倍?！斑@是以前不敢想象的。氫動(dòng)力系統全過(guò)程零排放，最終產(chǎn)物只有純水，而且還是目前能量轉化效率最高的動(dòng)力形式?！?/p>

除此之外，森林巡檢、火災救援等無(wú)人機還要求能夠在不同的溫度下能穩定工作，對環(huán)境適應性有較高的要求。

從多種優(yōu)勢來(lái)看，氫能源被認為是當下工業(yè)無(wú)人機發(fā)電系統的最佳解決方案。

早在2016年，科比特航空發(fā)布的多旋翼無(wú)人機采用氫燃料電池，續航能力做到了273分鐘，也就是約4個(gè)小時(shí)。彼時(shí)，消費級無(wú)人機的續航時(shí)間一般是在半個(gè)鐘左右，工業(yè)級多旋翼無(wú)人機為1小時(shí)左右?？票忍氐男缕纷寴I(yè)內看到了氫能在無(wú)人機續航性能上的更多可能性。

時(shí)間到了2020年，中國航空公司與新研氫能共同推出六旋翼氫燃料電池無(wú)人機，續航時(shí)間達到了331分鐘。

無(wú)人機產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)，持續探索氫能在無(wú)人機上的潛能，并最終通過(guò)續航性能的提升體現出來(lái)。例如貴州自然資源采用大翼展無(wú)人機巡查土地違法行為，一個(gè)架次飛巡1.5至2個(gè)小時(shí)，監測覆蓋面積300平方公里。

從電池、發(fā)動(dòng)機，再到無(wú)人機，產(chǎn)業(yè)鏈玩家加速推新品

在氫燃料電池系統的企業(yè)中，協(xié)氫新能源專(zhuān)注于風(fēng)冷小型氫燃料電池系統。協(xié)氫新能源認為小型風(fēng)冷氫燃料電池在補能時(shí)間、續航里程、電池重量、成本下降速度、環(huán)保、低溫運行這六大方面解決了鋰電池的痛點(diǎn)。

在補能時(shí)間方面，氫燃料電池不像鋰電池需要充電時(shí)間，加氫或換罐僅需 10 秒鐘。續航方面，鋰電無(wú)人機的續航普遍在 1-1.5 小時(shí)，氫能無(wú)人機可以做到續航 3-5 小時(shí)。

而成本，更是投資人以及無(wú)人機企業(yè)都在關(guān)注的問(wèn)題，氫無(wú)人機可以對鋰電無(wú)人機形成“降維打擊”，徐偉強表示，“從初始成本、使用成本和實(shí)現無(wú)人作業(yè)的配套成本來(lái)看，氫無(wú)人機的綜合使用成本還不到電動(dòng)無(wú)人機的一半”。協(xié)氫新能源營(yíng)銷(xiāo)總監袁勝在公開(kāi)演講時(shí)也提到，由于上游鋰材料成本下降較難，氫燃料電池在產(chǎn)業(yè)化后成本下降空間大，下降快，規?；髢r(jià)格將低于鋰電。

電池重量對無(wú)人機的飛行性能、航程、續航等方面都有一定的影響，同時(shí)電池重量的增加會(huì )減少無(wú)人機的有效載荷，在工業(yè)場(chǎng)景下會(huì )限制其攜帶其他設備的能力。袁勝表示，無(wú)人機氫燃料電池系統可以減重60%。

在環(huán)保方面，氫燃料電池雙極板、膜電極回收利用率極高，對環(huán)境的影響較小。在雙碳背景下，氫能源的使用有著(zhù)得天獨厚的優(yōu)勢。

在今年4月，公司發(fā)布了新一代5000W小型風(fēng)冷氫燃料電池——麒麟HITS-5000，面向大載重無(wú)人機市場(chǎng)。額定功率為5000W，電壓48—76V，裸堆尺寸110x230x395mm，重量4.6公斤。

圖：麒麟HITS-5000（協(xié)氫新能源）

同樣是在今年4月，北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院研制的“北航氫動(dòng)一號”全電航空發(fā)動(dòng)機完成首飛，試飛無(wú)人機為翼展3.5米的復合翼無(wú)人機。根據介紹，“北航氫動(dòng)一號”氫能航空發(fā)動(dòng)機將推進(jìn)器、電機、燃料電池等經(jīng)過(guò)融合設計，也是國內首個(gè)直吹冷卻氫能發(fā)動(dòng)機。該團隊還在研發(fā)功率量級更高的氫能混合動(dòng)力航空發(fā)動(dòng)機。

隨著(zhù)上游氫燃料電池以及氫能發(fā)動(dòng)機的研發(fā)以及推出，更多氫能無(wú)人機也逐一亮相。

2023年12月，協(xié)氫新能源發(fā)布了超長(cháng)續航的氫能工業(yè)級無(wú)人機入云龍Ⅱ六旋翼無(wú)人機，搭載麒麟HITS-2600氫燃料電池系統。該工業(yè)無(wú)人機的續航是鋰電無(wú)人機續航的3倍以上，可以長(cháng)達3小時(shí)。

云創(chuàng )氫電在今年4月發(fā)布了氫鵬XC02氫動(dòng)力超長(cháng)航時(shí)工業(yè)無(wú)人機，及其F840型號無(wú)人機用氫燃料電池。根據云創(chuàng )氫電科技創(chuàng )始人徐偉強的介紹，氫電混合動(dòng)力系統可以帶來(lái)長(cháng)續航，氫鵬XC02無(wú)人機可以做到加氫三分鐘，飛行三小時(shí)?！拔覀兙哂袕暮诵牟考饺剂想姵囟?、到氫動(dòng)力系統的全產(chǎn)業(yè)鏈正向自主開(kāi)發(fā)能力”，他表示。

F840型號無(wú)人機用氫燃料電池采用長(cháng)壽命高可靠性的石墨板電堆，額定功率2kw，重量?jì)H為2kg，質(zhì)量功率密度達到行業(yè)領(lǐng)先。

通過(guò)氫鵬XC02無(wú)人機的云端控制系統，可以實(shí)現跨越城市的遠程自主作業(yè)。在安全性方面，六旋翼布局可以在出現單槳故障的情況下，實(shí)現安全降落；氫鵬XC02還集成設計搭載的降落傘和智能開(kāi)傘系統；通過(guò)整體式強化機身結構，可以承受超過(guò)10倍重量的過(guò)載。在其他方面，氫鵬XC02采用快拆式的腳架和機臂設計，更加便利。

氫鵬XC02無(wú)人機可以實(shí)現200km以上的遠程應急物資配送，低噪音，4G信號云端控制，適合跨城市貨運飛行；可以實(shí)現長(cháng)達100km的油氣電力管線(xiàn)、高速、河道等固定線(xiàn)路巡檢，在進(jìn)行廣域測繪作業(yè)時(shí)，使用電動(dòng)無(wú)人機需要頻繁起降更換電池，但氫動(dòng)力工業(yè)無(wú)人機的長(cháng)續航性能，讓作業(yè)效率提升到原來(lái)的6-8倍。值得一提的是，在進(jìn)行森林巡查時(shí)，氫鵬XC02無(wú)人機可以實(shí)現一鍵式起降連續高效作業(yè)，定點(diǎn)自主飛行，深入原始森林內部，不需要飛手。

在今年5月， 氫源智能完成了固體氫動(dòng)力無(wú)人機“理工氫源-翠亨1號”首飛儀式。采用全球MOF（金屬有機骨架材料）固體氫電驅動(dòng)系統，內置高密度儲氫模塊、彈性釋氫模塊與改進(jìn)型氫燃料電池，質(zhì)量?jì)涿芏冉咏?0%。載重30公斤級。

理工氫源-翠亨1號無(wú)人機（圖：氫源智能）

官方表示，這是國內首款固體氫動(dòng)力無(wú)人機，在實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟型上，均優(yōu)于35MPa的高壓氣瓶常規氣態(tài)儲氫方式。

需要關(guān)注的是，盡管當前氫能源已經(jīng)在無(wú)人機領(lǐng)域有所應用，但是要真正實(shí)現大規模商業(yè)化應用，還需要技術(shù)的持續突破，包括實(shí)現比功率、材料利用率、發(fā)電效率的提高，更重要的還有氫氣利用率也需要不斷通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現優(yōu)化。