长航时无人机综合能源系统开启无人机长续航时代

燃料电池+高功率锂离子电池一体化电源方案解决无人机续航困境。

文丨郝昱佳

编辑丨江倩君 牛奶氪

2020年“创客中国”广东省中小企业创新创业大赛暨第四届“创客广东”大赛省复赛完赛，由张新河团队研发的长航时无人机综合能源系统，拿下绿色低碳领域创客组复赛最高分。

该项目响应无人机用户对无人机电池的长续航时间需求，融合了锂离子电池高功率和燃料电池高比能特性，提出了创新的一体化集成和工程化方案。 

目前，市面上锂电池供给能源的无人机续航短，无法充分发挥其卓越特性，也限制了无人机更大规模和范围的应用。长航时无人机综合能源系统项目提出的燃料电池+高功率锂离子电池一体化电源方案可以有效解决这一困境。张新河团队的项目研究重点包括高比能量超高倍率型锂电池工艺技术，简单、易用、安全的NaBH4燃料电池的工艺技术，以及二者一体化复合集成的无人机能源系统解决方案。

长航时无人机综合能源系统主要包括四氢硼化钠燃料电池系统-FC-BMS、高倍率锂离子电池BMS、无人机电机控制器 MCU和UAV-CU整机控制器四大部分，与传统的无人机能源系统相比，更具创新性、实用性和环保性。项目团队完善了电堆构造、生产工艺和电池管理系统，先后开发了一系列不同功率和用途的高性能燃料电池产品，并实际应用到了特种装备的无人平台中。其中锂离子单体电池指标比能量≥150wh/kg，比功率≥1200W/kg；燃料电池的比能量电堆比能量≥1000wh/kg，系统集成比能量≥500wh/kg。另一方面，团队在研发中积累了大量的一体化硼氢化钠燃料电池理论和工程实践经验，产品拥有100度以下低温一体化燃料电池中最高的能量和功率密度，加上采用低成本的催化剂和堆体工艺，极大降低了燃料电池的购置和使用成本。

依托于电力能源变换一体化集成及制造方面的优势，张新河团队致力于开发出具有独立知识产权的、可适用于多种类无人机的能源系统。目前，团队已拥有7项专利获得中国、美国认证；同时，长航时无人机综合能源系统项目已经在与大疆、亿航协同开发及试验推进中。当前，该项目产品成熟度达到TRL 6~7，成功研制了1.0千瓦的工程样机，已具备将硼氢化钠燃料电池国产化的条件。

据了解，张新河团队目前拥有4位博士学历核心成员和5位院士级别专家顾问。团队预计该项目在2022年将达到正现金流，有望在未来2年内占领无人机市场25%的份额。在融资情况方面，项目团队目前正在寻求天使轮融资150-200万，出让股份5%。