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燃料电池无人机开发进展——通过提高燃料电池的功率和减轻重量,成功延长飞行时间

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摘  要:日本产业技术综合研究所与日本株式会社阿兹米特展开合作,共同开发了一种可通过市售的LPG气瓶发电的便携式燃料电池系统,日本株式会社PRODRONE将该燃料电池应用于无人机,并采用了SOFC-LiPo混合动力模式,成功延长了飞行时间,为工业无人机开辟新用途。

关键字:燃料电池无人机、LPG气瓶、便携式燃料电池系统、内部重整技术、SOFC-LiPo混合动力模式

 

 

燃料电池的能量转换效率高且环保,因此作为下一代能源系统备受期待。但是,目前的燃料电池是大型装置,因此无法携带,而且需要在加氢站供应纯氢燃料,导致其用途和使用场所均受到限制。而二次电池需要充电,在没有电源的地方,其使用时间有限,因此难以应用于灾区和山区等地。

 

针对该问题,日本产业技术综合研究所(以下简称“产综研”)以“可在任何地方使用的燃料电池”为理念,与日本株式会社阿兹米特(以下简称“阿兹米特”)展开合作,共同开发了一种可通过市售的液化石油气(LPG)盒式储气瓶发电的便携式燃料电池,并受到从事工业无人机的开发和销售的日本株式会社PRODRONE(以下简称“PRODRONE”)的关注。

 

到目前为止,使用二次电池的无人机只能连续飞行大约10~30分钟,在无法确保电源的灾区和山区,其使用一直是个问题。由产综研和阿兹米特共同开发的固体氧化物燃料电池(SOFC)无人机可飞行1小时以上,并且只要更换LPG气瓶就可以多次发电,而LPG气瓶可以很容易运送到灾区和山区。此外,产综研、阿兹米特和PRODRONE在使用该燃料电池的无人机实证实验中取得了成功。今后,将利用长时间飞行和燃料容易补充的优势,探索工业无人机的新用途。

 

将可利用LPG气瓶发电的燃料电池应用于无人机的想法

 

2020年6月,产综研、阿兹米特和Prodrone宣布,在开发搭载有固体氧化物燃料电池(SOFC)的无人机的实证实验中取得了成功,其中,该固体氧化物燃料电池(SOFC)可利用市售的液化石油气(LPG)气瓶发电。

 

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飞行测试中的SOFC无人机

 

目前,燃料电池作为下一代能源的研发正在进行中,在自家发电的家用燃料电池系统和燃料电池汽车的利用正在增加。但是,前者需要外置重整器来提取氢且装置较大,而后者需

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