本地最新自主研制氢燃料电池无人机,续航时间是常规锂电池无人机三倍以上,已有中国国企计划用于山区电网巡查。

《联合早报》记者星期三(12月18日)在淡马锡理工学院实验室里看到,新型无人机外观与一般无人机的最大区别,是顶部有一个容量相当于16个红酒瓶的氢气罐,以及下方两个砖块大小的燃料电池。

学院清洁能源研究中心主任王谷城告诉记者:“一般锂电池无人机充一次电只能运行30分钟左右,而这款可通过氢气罐和燃料电池之间的连接软管,‘边飞边发电’,每充一次氢气可飞约一个半小时。”

他解释,无人机的氢气罐由特质碳纤材料制成,达飞行许可要求,为了把最大量氢气“压”入其中,罐内的压力相当于海底3000米左右的气压。每一块燃料电池由约80片燃料电池薄片粘合而成,每片中间是一层如保鲜膜轻薄且涂有贵金属的特质材料。虽然肉眼看来不透明,却可让大小为发丝直径400亿分之一的氢离子通过,与空气中的氧气“碰面”,通过化学反应为无人机供电。

“无人机和氢气可再生能源都属于热门技术,我们项目的一大挑战是将两者安全结合起来。”

延伸阅读

新加坡民航局拟开发 全球首个无人机交通管理系统
新加坡民航局拟开发 全球首个无人机交通管理系统
商用无人机飞行高度放宽 业者估计人力成本可省达三成
商用无人机飞行高度放宽 业者估计人力成本可省达三成

为了做到飞行安全,无人机采用“垂直风扇”对电池散热;整体设计着重氢气和电池的稳定姿态,自重25公斤的无人机包括四公斤载重,既可用于物资配送,又能配备特种探头和具有人工智能(AI)功能的数据分析器,完成各种勘察任务。

于2019年开始自主研制新型无人机

王谷城说,新型无人机从2019年开始自主研制,超过15名清洁能源、航空等领域的科研人员参与其中。项目得到新加坡国家研究基金会110万元支持,相关论文数超过10篇,最近一篇今年1月在总部位于荷兰的《可再生能源》(Renewable Energy)学术刊物上发表。

重庆创新燃料电池技术产业研究院有限公司总经理助理刘泓吟,接受《联合早报》采访时说:“中国在无人机方面发展迅速,但国内还没有类似适用于无人机的轻量化氢燃料电池系统,新加坡的这项技术具有多项实际应用优势。”

她介绍,重庆公司正与本地科研团队合作,利用新型无人机提升深山电网巡查等日常工作的效率。下来,双方会进一步商讨完善无人机性能和降低生产成本等事项。

她说:“中国山区范围广泛,山区内电网以及电力设备的日常检查,倘若依靠人工非常耗时,而氢能源长续航无人机可以更高效地发现树枝生长及倒塌、电缆破损等情况。”

学者:应注意氢气泄漏安全问题

新加坡国立大学能源研究所所长李宝胜教授在评价时说,氢燃料电池在无人机具有飞行时间长,快速加注燃料,载重量大等优点,新加坡正在积极探索氢燃料电池技术,本地也出现了Spectronik、HES Energy Systems等氢能解决方案的企业。

不过,他也提醒安全问题不可忽视。“现代汽车(Hyundai)今年10月因氢气泄漏可能引发火患风险,召回了1500多辆Nexo氢燃料电池汽车。这也再次提醒了安全的必要。”