齊誌剛：電動無人機優點多 是未來發展趨勢 2016-11-29 14:39:40
摘要：武漢眾(zhong) 宇副總齊誌剛表示，電動化是發展的趨勢，電動無人機優(you) 點很多，操作比較簡單、可靠性高、飛行高度也可以增加，壽命也會(hui) 比較長。
以下為(wei) 齊誌剛演講文字實錄：
齊誌剛：今天給大家介紹一下國產(chan) 無人機，公司是致力於(yu) 開發和生產(chan) 燃料電池動力係統，現在員工50多名，其中四位是留學歸國人員，公司也開發一些跟開發燃料電池動力係統上需要的關(guan) 鍵核心輔助部件，現在已經和幾家車企簽署了物流車的協議。公司參與(yu) 了15項燃料電池的製修訂工作，我們(men) 本人參與(yu) 了30項，咱們(men) 國家發布了41項燃料電池方麵的標準，我本人也是國際電工協會(hui) 燃料電池技術分會(hui) 第一工作組的牽頭人。
空氣冷電堆，主要是無人機、便攜式電源和備用電源，四川達州運行了兩(liang) 年多也比較好，水冷電堆是功率比較大，車用動力電源和船用的輔電源，以及分布式電源。製解甲醇，基本上沒有能力做，但是公司有一定的技術儲(chu) 備，關(guan) 於(yu) 製氫這塊，這是無人機上用的氣瓶是相對來說非常輕，儲(chu) 氫量非常高，閥門的部件，核心的部件在全球是很難找到的，這是限製燃料電池發展的原因之一，空冷電堆一般電堆功率密度比水冷的低，整個(ge) 係統是非常簡單的，整個(ge) 係統非常的輕，非常適合於(yu) 無人機的應用，因為(wei) 無人機對重量要求非常苛刻。
空冷電堆在0.7伏左右的時候，功率密度達到0.6平方厘米，這對空冷電堆來說非常高，從(cong) 整個(ge) 電堆功率密度來講，1350瓦的電堆體(ti) 積和質量功率密度達到400和500瓦每公斤，我們(men) 也在進行減重的工作，減重會(hui) 達到600瓦每公斤，4500小時衰減10%，所以可靠性比較高，電堆的測試是24效果連續運行，國內(nei) 能這麽(me) 做的企業(ye) 也不多。
減壓閥把70兆的氫氣減少到0.1兆帕，出口氫氣壓力非常的穩定，閥隻有200克，包括一些關(guan) 鍵的部件，壓力傳(chuan) 感器、傳(chuan) 感器等功能閥門，可以批量化的生產(chan) ，經過改裝以後會(hui) 拓展到大功率燃料電池的車用和船用的動力係統上來。
無人機的發展情況，無人機發展速度非常快，無人機反恐、防火、測繪、農(nong) 業(ye) 和林業(ye) 領域起到非常重要的作用，常規的無人機是以內(nei) 燃機為(wei) 動力的，但是有振動、汙染、噪音、隱蔽性比較差，現在電動化是發展的趨勢，電動無人機優(you) 點很多，操作比較簡單、可靠性高、飛行高度也可以增加，壽命也會(hui) 比較長。在無人機領域如果用內(nei) 燃機一般隻能累計飛行一百小時，所以壽命是很短的，因為(wei) 要為(wei) 了減重，所以把無人機造的壽命並不長。電動化過程中電池是最簡單的選擇，一開始發展的時候是電池為(wei) 動力的無人機，但是大家知道，跟機車上用的電池一樣也有問題，關(guan) 鍵是電池能量密度比較低，飛機連續飛行的時間比較短，多旋翼的無人機電池飛不過一個(ge) 小時，所以燃料電池成為(wei) 最佳的選擇，關(guan) 於(yu) 固定翼無人機，有內(nei) 燃機和電驅動，不管用什麽(me) 驅動，一定要滿足這些要求，首先要能夠維持水平飛行、爬行和機動飛行提供動力，要滿足真實的情況或者是天氣惡劣情況下的飛行，要與(yu) 係統裏的導航和自動控製設備提供能力。目前超過80%的固定翼無人機是采用內(nei) 燃機，內(nei) 燃機航時比較長，但是振動噪音也是問題，電動無人機從(cong) 五年前不足10%現在接近20%，發展速度非常快。
用柴油的話增加一個(ge) 小時是增加一升柴油的重量，時間飛的越長，用請燃料電池反倒比用液體(ti) 燃料飛行的時間更長，這是很大的優(you) 勢。國外固定翼燃料電池飛行了48小時，但是采用的是液體(ti) 的燃料。圖上看到48小時連續飛行的記錄，平時大部分時間需要300瓦，起飛的時候達到600瓦，這是燃料電池無人機的應用要求過載能力非常大，否則飛機跑道需要很長才能起飛，飛機空中飛要考慮風速的影響，過載率不高，大風的時候會(hui) 把飛機吹下來，風比較大的時候需求的功率達到600瓦左右。
多旋翼無人機，現在比固定翼發展的更快，比較燃料電池多旋翼、電池多旋翼和燃油直升機續航時間、使用壽命、可靠性、振動及噪音，和使用成本上的比較，燃料電池在這幾項中都占有優(you) 勢。國際上多旋翼無人機，加拿大的公司飛了3小時40分鍾，實際情況下，我們(men) 已經飛到了4小時33分鍾，這是現在的世界紀錄。
中宇多旋翼無人機發展曆程，2015年1月份到6月份是驗證，當時心裏也沒譜，不敢包括利用燃料電池把無人機飛起來，第二階段是實用化，主要進行了一些工作，完成可續航兩(liang) 小時，打在兩(liang) 到三公斤多旋翼無人機的平台開發，采取大量減重的措施，實現了野外飛行三小時的世界紀錄，采用新型的飛控機任務係統，數據鏈拓展到十公裏，升力效率達到12到15克每瓦，多旋翼無人機知道飛機大概多重，需要燃料電池加上電池的功率需要多少。2016年1月份到現在，向產(chan) 品化進軍(jun) ，實現野外飛行4.5小時世界紀錄，抗風能力達到12到14米每秒，瞬間抗七級風，在新疆進行的測試，完成了環境溫度的測試，燃料電池係統和電池係統快速的互換，現在無人機銷售的價(jia) 格相對是比較好的，客戶想買(mai) 一台有的時候需要用電池、有的時候需要用燃料電池，我們(men) 就讓它能夠互換，用電池有很大的優(you) 勢，電池如果倍率非常大雖然飛的時間短，但是能帶動大的載荷。
實現了產(chan) 了係列化，現在開發載荷5公斤、續航超過1.5小時的產(chan) 品。如圖，多旋翼無人機雖然也有額外的功率需求，但是一直要抵抗重力所以功率一直都是比較高的，也不會(hui) 出現一開始固定翼一開始起飛時候的功率密度要求那麽(me) 大，但是多旋翼一直要求很高的功率。
主要是進行實驗室的模擬測試，根據飛行中功率的變化和需求對動力係統進行測試，每天下班以後開始測試，因為(wei) 測試過程中噪音會(hui) 比較大，用風扇類似的東(dong) 西噪音比較大，所以夏天測試超過十個(ge) 小時，近一年時間中累計測試1400小時，測試的目的是不同情況下單次連續運行的時間，係統累計運行衰減情況和，無人機的電條、電機、螺旋槳的可靠性，產(chan) 品化的動力係統，燃料電池整個(ge) 的係統和儲(chu) 氫的模塊，這是針對使用無人機的客戶來提供的。
環境溫度達到40度，當時測的時候，當時一代達到37度，這是環境溫度對它的影響。5升、9升、20升的氣瓶，匯報固定翼的無人機，固定翼的無人機飛起來比較的好飛，2015年2月份到6月份實用化，6月份實現了續航8小時，目標是帶三公斤實現續航12小時，大部分飛行的時間隻有300多瓦，但是飛機起飛的時候是1100多瓦，過載三四倍。
多旋翼和固定翼，固定翼飛20次，多旋翼是室內(nei) 飛了50次，測試的內(nei) 容不同的環境條件，不同的機型，不同的電堆、燃料電池係統、飛控、客戶演示等等。標準製定的問題無人機用燃料電池全球都沒有標準，我們(men) 和國家標委會(hui) 合作製定團標，第一是無人機燃料電池發電係統的技術規範，這個(ge) 標準是使用氫氣為(wei) 燃料為(wei) 微型輕型無人機做燃料電池標準，修改了三次，測試的內(nei) 容共19大項需要測試，跟燃料電池動力係統相配套的燃料係統，也有個(ge) 定義(yi) ，燃料係統是可以很複雜的，但是無人機是需要盡量的簡化，因為(wei) 重量是非常關(guan) 鍵的，保證安全性的情況下很多部件最好不需要使用，這裏就提出了可選的標準，測試的內(nei) 容是9項，國家燃料電池標委會(hui) 把無人機燃料電池標準列入明年的計劃中，前幾天去韓國開會(hui) ，提到了國內(nei) 燃料電池無人機的情況，建議國家把燃料電池無人機的標準向IEC提出申請，希望IEC做國際標準，被IEC接受的話這將是據我所知是中國唯一一個(ge) 中國提議並被采納的國際標準。
環境適應性，0度以下或者是溫度很高的情況下，對燃料電池也是個(ge) 考驗，尤其是空冷電堆，最大的缺點是耐高溫的能力比較差，因為(wei) 是通過空氣進行冷卻的，如何適應更廣的溫度範圍，還有大雨天，還有糟糕的空氣質量。通過各種化學的製氫是可以的而且儲(chu) 氫量也並不多，30到70兆帕的氫氣加氫站也不普及，需要暫時為(wei) 客戶提供氫氣加壓的裝置，不但要賣燃料電池係統還要提供一套氫氣加壓的方式，現有的配套設備單次連續運營和累計運行壽命不足，現在電池無人機好多部件，比如說多旋翼的是不能飛行超過一個(ge) 小時的，超過一個(ge) 小時有些部件燒掉了，有的時候我們(men) 和無人機企業(ye) 進行合作進行改進，沒有現成的。
多旋翼和固定翼燃料電池有效把電池和燃機優(you) 點結合在一起，這是剛性的需求，最容易被市場接受，市場容量很可觀，高壓氫氣是目前最實用的供氫方式，氫氣的質量比達到10%，這是非常高的。做標準的時候，疲勞次數，車用氣瓶次數是一萬(wan) 五千次，加氫站的缺乏為(wei) 加氫帶來了不便，用戶最喜歡的是電，不要通過氣來增壓，因為(wei) 電最方便，現有的無人機配套設備根據長航時的特性進行改進，謝謝大家！(云顶电子游戏网站登录)
