針對(duì)什么是燃料電池，燃料電池應(yīng)用以及燃料電池影響等問(wèn)題，全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)記者董瑋娟采訪(fǎng)了眾宇動(dòng)力系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理李九鼎先生。
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“李經(jīng)理，您好！非常感謝您能接受我們的采訪(fǎng)邀請(qǐng)。首先您給我們簡(jiǎn)單介紹一下貴公司。”
李九鼎：“眾宇動(dòng)力2011年7月成立，雖然公司成立時(shí)間不算很長(zhǎng)，但是公司的核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)成員都是在燃料電池領(lǐng)域耕耘多年的海歸博士，在這方面有豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)幾年的潛心開(kāi)發(fā)，掌握了從燃料電池關(guān)鍵零部件、材料、電堆及系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，推出了無(wú)人機(jī)及車(chē)用動(dòng)力系統(tǒng)等產(chǎn)品。公司旨在利用氫燃料電池這項(xiàng)綠色能源技術(shù)，為整個(gè)社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“很多人可能都不太了解燃料電池，您給我們介紹一下這個(gè)技術(shù)，再者與傳統(tǒng)的鋰電池相比，它有哪些優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特之處？”
李九鼎：“燃料電池是一種發(fā)電裝置，并非儲(chǔ)能裝置，它將燃料的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)方式直接轉(zhuǎn)化為電能。內(nèi)燃機(jī)是通過(guò)燃燒的方式將燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為熱能，熱能然后轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而做功。如果最終需要電能，機(jī)械能再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。這樣通過(guò)多次能量轉(zhuǎn)換，最終效率就比較低。
燃料電池和電池也有相似之處，其原理都是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，所以?xún)烧叩陌l(fā)電效率都很高。但燃料電池卻又不屬于一般意義上的電池，因?yàn)殡姵氐?ldquo;燃料”是預(yù)先存儲(chǔ)在電池內(nèi)部的，供電時(shí)間直接與電池的體積和重量成正比，燃料接近用完之前就必須充電，且充電時(shí)間一般很長(zhǎng)；而燃料電池的燃料不儲(chǔ)存在發(fā)電模塊中，而是在需要發(fā)電時(shí)從外部燃料罐供給，這點(diǎn)又和內(nèi)燃機(jī)類(lèi)似，只要不斷供給燃料，燃料電池就可以一直工作下去，且燃料加注時(shí)間短。就像一輛汽車(chē)，只要汽油不斷，它就可以一直行駛下去，行駛里程由油箱大小決定，燃料加注時(shí)間短。所以，燃料電池兼具電池的高效率、無(wú)噪音、無(wú)運(yùn)動(dòng)件和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)、燃料加注快的優(yōu)點(diǎn)。
相比鋰電池來(lái)說(shuō)，燃料電池的優(yōu)點(diǎn)非常多：
一是能量密度高。目前眾宇動(dòng)力應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的能量密度達(dá)到了600wh/kg，是目前最好的鋰電池的三倍以上。2017年將推出的第二代動(dòng)力系統(tǒng)將達(dá)到鋰電池能量密度的4—6倍，這樣多旋翼無(wú)人機(jī)的航時(shí)可能會(huì)達(dá)到6小時(shí)以上。
二是壽命長(zhǎng)。在無(wú)人機(jī)上使用的鋰電池一般工況都比較惡劣，充放電幾十次之后，容量都會(huì)有較大的衰減，失去執(zhí)行任務(wù)的能力。而我們的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在生命周期之內(nèi)的功率和續(xù)航能力都幾乎不發(fā)生變化。
三是安全。鋰電池由于自身有較大活性，在劇烈碰撞時(shí)燃燒、起火時(shí)有發(fā)生。燃料電池的燃料與發(fā)電系統(tǒng)是分離的，在開(kāi)放空間中幾乎不存在爆炸可能。我們針對(duì)燃料系統(tǒng)反復(fù)的做了200米跌落試驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)罐體造成任何實(shí)質(zhì)性損壞。
四是環(huán)保。鋰電池雖然在工作的時(shí)候不產(chǎn)生污染物，但其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染；廢舊電池的處理也是一件非常麻煩的事情。如果后處理不當(dāng)，或者由于使用者隨意丟棄，會(huì)對(duì)河流和土壤造成難以修復(fù)的破壞。燃料電池在生產(chǎn)和廢物處理時(shí)，可以完全回收，沒(méi)有二次污染，工作時(shí)也沒(méi)有任何有毒物質(zhì)和二氧化碳排放，只產(chǎn)生完全純凈的水。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“您剛才提到了鋰電池的這些缺點(diǎn)，那么貴公司的這款氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的壽命為多長(zhǎng)時(shí)間？在日常使用中又如何保養(yǎng)維護(hù)，報(bào)廢電池如何處理呢？”
李九鼎：“目前我們的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)在進(jìn)行正常保養(yǎng)的情況下的設(shè)計(jì)使用壽命不少于10000小時(shí)飛行時(shí)間與大型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)。。日常保養(yǎng)也很簡(jiǎn)單，每使用800至1000小時(shí)，我們建議返廠(chǎng)保養(yǎng)一次。保養(yǎng)期間，眾宇動(dòng)力會(huì)提供代用產(chǎn)品。
燃料電池使用壽命終結(jié)后，我們負(fù)責(zé)回收，不會(huì)對(duì)用戶(hù)造成任何后處理的困擾。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“這款氫燃料動(dòng)力系統(tǒng)出售價(jià)格是多少，主要用于哪類(lèi)無(wú)人機(jī)？
李九鼎：“目前，這款動(dòng)力系統(tǒng)售價(jià)需要面談，歡迎各位洽談、詢(xún)問(wèn)和到廠(chǎng)觀(guān)摩，免費(fèi)電話(huà)4000614001。燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)主要應(yīng)用于工業(yè)級(jí)和軍工級(jí)，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)和植保機(jī)暫時(shí)不考慮。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“氫燃料電池需外部補(bǔ)給氫燃料，用戶(hù)如何購(gòu)買(mǎi)、儲(chǔ)存、補(bǔ)充？大量購(gòu)買(mǎi)氫燃料，是否會(huì)使無(wú)人機(jī)用戶(hù)增加使用成本？”
李九鼎：“我們完整設(shè)計(jì)了一套讓客戶(hù)便捷使用的操作辦法，從野外制氫、氫氣加壓加注的小型設(shè)備，到氫氣安全儲(chǔ)存方式都有相關(guān)產(chǎn)品和培訓(xùn)。另外更換無(wú)人機(jī)的儲(chǔ)氣罐也很方便，一分鐘即可完成，客戶(hù)平時(shí)多備用一兩個(gè)氣罐，每個(gè)氣罐能滿(mǎn)足1.5至3小時(shí)的飛行，大多數(shù)任務(wù)都可完成。氫氣的使用成本非常低廉，大概每次飛行兩小時(shí)以上，氫氣成本不超過(guò)20元，如果自己制氫，甚至更低。
關(guān)于客戶(hù)補(bǔ)充氫氣燃料的方式有三種：一是購(gòu)買(mǎi)鋼瓶氫氣，自行加壓。眾宇動(dòng)力專(zhuān)門(mén)研發(fā)了一款小型加壓裝備，只有電腦機(jī)箱那么大，通電后15分鐘左右可以加滿(mǎn)一瓶氣，安全快捷。而鋼瓶氫氣幾乎每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)都可以買(mǎi)到，成本約為50元/瓶，每個(gè)鋼瓶可以加2到3個(gè)無(wú)人機(jī)氫氣罐，客戶(hù)使用沒(méi)有困難。二是眾宇動(dòng)力會(huì)在國(guó)內(nèi)設(shè)立加氣點(diǎn)，電話(huà)預(yù)約，專(zhuān)車(chē)運(yùn)輸。三是野外沒(méi)有氫氣的地方怎么辦，眾宇動(dòng)力開(kāi)發(fā)了一款小型制氫設(shè)備，體積約為加濕器大小，用純凈水電解制氫，直接加壓就可使用。
如果用戶(hù)會(huì)去非常偏遠(yuǎn)的地方執(zhí)行任務(wù)，以上條件都無(wú)法滿(mǎn)足的話(huà)，我們建議用戶(hù)事先預(yù)估大致的任務(wù)時(shí)長(zhǎng)，提前備好足夠的燃料。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“目前，貴公司研發(fā)的氫燃料電池是處在研發(fā)階段，還是已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，投入使用？”
李九鼎：“2016年1月，我們的燃料電池?zé)o人機(jī)及其動(dòng)力系統(tǒng)正式發(fā)售。
燃料電池?zé)o人機(jī)首先推出的是一款名為‘游騎兵’的多旋翼無(wú)人機(jī)，最大載重3公斤，飛行時(shí)間3小時(shí)以?xún)?nèi)。之后還將會(huì)陸續(xù)推出兩款旋翼機(jī)‘輕騎兵’‘龍騎兵’的原型機(jī)。‘輕騎兵’是一款小型無(wú)人機(jī)，單兵攜行，快速展開(kāi)，載重1公斤，飛行2小時(shí)以上。‘龍騎兵’是一款大型無(wú)人機(jī)，載重8至10公斤，飛行1.5小時(shí)以上，分別將于2016年6月和10月上市。陸續(xù)推出的還有一些專(zhuān)業(yè)用途的固定翼飛機(jī)，比如‘巡航者’是一款遠(yuǎn)距離垂直起降固定翼飛機(jī)，‘天行者’是一款平流層高空固定翼飛機(jī)，航時(shí)可能超過(guò)48小時(shí)。
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“氫燃料電池大量投入使用后，您覺(jué)得會(huì)對(duì)整個(gè)無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)電池行業(yè)產(chǎn)生怎樣的影響？”
李九鼎：“燃料電池應(yīng)用于無(wú)人機(jī)之后，會(huì)發(fā)生無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景上的量變。航時(shí)，將改變無(wú)人機(jī)的工作特性，成就無(wú)限可能。
一是燃料電池會(huì)帶動(dòng)無(wú)人機(jī)其他單元的創(chuàng)新。動(dòng)力系統(tǒng)只是一個(gè)基礎(chǔ)，一旦無(wú)人機(jī)航時(shí)長(zhǎng)了，就會(huì)工作半徑變大，飛得更遠(yuǎn)，那飛控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)鏈就必須變得更遠(yuǎn)更精確，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的壽命很長(zhǎng)，那機(jī)身、電機(jī)、電調(diào)等等的耐用性如何改善？這些問(wèn)題以前不突出，現(xiàn)在需求出現(xiàn)了，有市場(chǎng)就有技術(shù)革新。
二是燃料電池會(huì)讓無(wú)人機(jī)服務(wù)創(chuàng)新。以前的無(wú)人機(jī)服務(wù)大多數(shù)就是攝像，現(xiàn)在飛得久了，飛得遠(yuǎn)了，應(yīng)用場(chǎng)景完全打開(kāi)了一個(gè)視野，無(wú)人機(jī)服務(wù)業(yè)可以做的事情就更多了，比如無(wú)人機(jī)快遞就有可能成為現(xiàn)實(shí)，電力巡線(xiàn)就不僅僅是爬桿了。無(wú)人機(jī)服務(wù)公司會(huì)因?yàn)檫@個(gè)創(chuàng)新帶來(lái)很多新商機(jī)。
三是打開(kāi)一個(gè)未知的無(wú)人機(jī)市場(chǎng)。有些應(yīng)用場(chǎng)景和功能，需要我們?nèi)ハ胂笕贤ㄈ?shí)踐，特別是在安防領(lǐng)域，航時(shí)和工作距離的優(yōu)勢(shì)尤為突出。空中巡邏、移動(dòng)監(jiān)視即將可以實(shí)現(xiàn)，人道救援、戰(zhàn)區(qū)搜索，以前都需要人去做的事情，現(xiàn)在無(wú)人機(jī)就可以干了，那這個(gè)新興市場(chǎng)就打開(kāi)了。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“您覺(jué)得燃料電池是否會(huì)取代傳統(tǒng)的鋰電池？”
李九鼎：“燃料電池和鋰電池各有各的優(yōu)勢(shì)，一種是發(fā)電裝置，一種是儲(chǔ)能裝置，各有千秋，不可能完全互相替換。在需要短航時(shí)、低成本的領(lǐng)域，鋰電池還是有其優(yōu)勢(shì)的。未來(lái)燃料電池經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展可能也會(huì)非常低廉，但儲(chǔ)能裝置也可能會(huì)有新的技術(shù)進(jìn)步，雙方各有優(yōu)劣。”
全球無(wú)人機(jī)網(wǎng)：“您對(duì)貴公司日后發(fā)展有怎樣的期望？”
李九鼎：“氫能，是世界的未來(lái)能源，取之不盡用之不竭，而且沒(méi)有排放、沒(méi)有污染。日本已經(jīng)宣布將做“氫能化國(guó)家”，歐美都在大舉發(fā)展氫能，注定這是一個(gè)改變世界的發(fā)展方向。眾宇動(dòng)力是一家有使命感的公司，自誕生之初，就希望用氫能來(lái)為社會(huì)做出貢獻(xiàn)，目前我們涉足的有固定電站、大巴、艦船、電源、無(wú)人機(jī)等等。如果做了一點(diǎn)什么，都只是剛剛上路，真心希望有越來(lái)越多的人與我們做同路人。”
在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，眾宇動(dòng)力始終秉持“放開(kāi)胸懷、做好標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)先行、持續(xù)創(chuàng)新”的態(tài)度，也希望所研發(fā)的這款燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)能夠和國(guó)內(nèi)外知名無(wú)人機(jī)廠(chǎng)家合作，積極推動(dòng)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的變革、創(chuàng)新和發(fā)展。（全球無(wú)人機(jī)網(wǎng) 董瑋娟）
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