突破|氢燃料电池动力系统完成高海拔低温飞行测试

来源:宇辰网 作者:舒言 时间:2016-06-15 分享至:
[宇辰导读]此次众宇动力HyLite1200氢燃料电池动力系统成功试飞,也就意味着该动力系统基本能满足全国70%地区海拔高度的使用环境。

  2016年5月24日至29日,众宇动力团队在新疆胜利达坂地区,顺利完成了对氢燃料电池系统在高原应用中功效的一系列测试。搭载自主研发生产的HyLite1200动力系统的六旋翼无人机,在海拔3500米,平均风速16m/s,阵风18-19m/s,负重1Kg的环境下进行实飞,整个系统平稳输出,展示了优异的性能,并保持了2小时的续航。

测试现场/图  来源众宇动力 转载请注明出处

  对HyLite1200动力系统模拟负载测试则放在了海拔4280米地域,该系统能在输出功率为1100w的情况下稳定工作,输出功率衰减8.33%。

众宇动力团队到达海拔4280米处/图 来源众宇动力 转载请注明出处

  恶劣环境是检验无人机性能的重要因素

  高原地区的高海拔会导致低含氧量、低气压和低气温,这些因素对无人机工作的影响非常大,特别是动力系统方面。

  高海拔高度的空气含氧量会有明显下降,对于传统的汽油机、柴油机工作影响很大。而氢燃料电池系统虽然也需要空气中的氧参与化学反应,但理论计算显示,在海拔3000米以下,含氧量的降低对燃料电池系统的输出性能影响微乎其微。此次实际测试,也证实了燃料电池系统在高海拔地区的性能,在海拔3500米的环境下能够完全正常飞行,而即使在海拔4280米高度上性能衰减不到10%,优于事先的预计。更重要的是,燃料电池动力系统在高海拔地区只会出现输出性能下降,而且下降可通过计算预估,不可能像内燃机一样出现突然熄火等完全不输出动力的情况。

  随着海拔的升高,地区的温度也会逐渐下降,而低气温则会极大地影响电池的续航能力。普通电池的正常工作温度为10℃-40℃,如果超出这个正常的工作区间工作,电池的续航时间将会大大缩短。众宇动力的氢燃料电池动力系统在工作时会有部分化学能转换成热能,因此会有较好低温性能,之前已经在-17℃成功启动,性能稳定,此次在高原地区实飞既可验证了燃料电池在低气压、低含氧环境中的性能变化的预计结果,也测试了系统在同时面临低气压、低气温环境的工况变化,证实了之前实验室模拟计算的结果,为氢燃料电池动力系统实用化铺平道路的同时,也能推动整个行业相关领域的发展。

  氢燃料是突破无人机续航能力的关键

  作为19世纪就被发现的氢燃料电池原理,在20世纪60年代,就已经应用于航天领域,着名的“阿波罗”号飞船就安装了氢燃料电池。但是直到最近几年,得益于材料制造工艺的提升和成本的相对降低,才慢慢通过一些概念和应用进入公众视野,这其中颇为引起人们瞩目的就是在无人机领域的成功应用。由于它是一种将存在于燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置,因此严格意义上讲,它并不是真正能存储电能的“电池”,而是产生电能的“发电厂”,正是这一特性使得无人机续航瓶颈被突破,无人机的应用范围大规模扩大。

  在国内有很多公司看准了氢燃料电池技术这一广阔的市场。而致力于这一技术开发的武汉众宇动力系统科技有限公司是其中的杰出代表。早在2015年其研发的一款名为“游骑兵”的燃料电池多旋翼无人机就创造了3小时30分钟的野外飞行记录,而在2016年3月的野外试飞中更是以4小时33分的续航时间再次打破世界纪录,实现了无人机续航问题的突破。

  此次众宇动力HyLite1200氢燃料电池动力系统成功试飞,也就意味着该动力系统基本能满足全国70%地区海拔高度的使用环境,结合2015年在新疆亚洲地理中心的-17℃低温测试,基本解开了中国广袤地域的使用限制束缚。

  国家政策将助力氢燃料电池的发展

  5月底,李克强总理在湖北武汉考察时,就很关注氢燃料电池动力系统的研究和发展,希望我国企业能多掌握这样的清洁能源技术,成功应用到各个领域,让大家的生活能够在干净整洁的条件下越来越好。

  紧随其后在6月初,国家发改委、能源局发布了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》。以围绕环境质量改善目标提供清洁能源技术支撑等的四个围绕为纲领,提出了新能源发电、电气设备等领域的多项高端技术发展规划。

  无论是总理的重视还是计划的扶持,国家将关注的目标放在了清洁能源上,我们不难看出氢燃料电池技术的发展,将在国家的大力推动之下迎来新的高潮,此次众宇动力顺利完成高海拔低气温的测试,不仅是为自身发展提供了动力,也为整个无人机行业在氢燃料电池技术领域的钻研供应了经验。在国家政策的大力支持和如众宇动力这样的团队的不懈努力下,我们相信无人机的应用范围将再次大规模扩大,所有人都在期待氢燃料电池技术在无人机领域的继续普及。


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