大疆聯(lián)創(chuàng)燃料電池無人機研發(fā)進展匯報

深圳市大疆聯(lián)創(chuàng)科技有限公司地址：深圳市龍崗區(qū)坂田上雪科技園目錄◆燃料電池概述◆大疆聯(lián)創(chuàng)簡介◆新型燃料電池動力多旋翼無人機研發(fā)進程◆新型燃料電池動力固定翼無人機研發(fā)進程氫為燃料、為能量載體的時代正在穩(wěn)步到來…….燃料電池概述燃料電池原理氫氣+氧氣=電+水+熱為什么效率高？多次轉化導致效率低下天然氣或者煤等燃料的化學能燃燒產(chǎn)生熱能熱能轉化為機械能機械能再轉化為電能輸送到終端被使用一次轉化天然氣或者氫氣等燃料的化學能直接轉化為電能就地使用燃料電池:一級能量轉化STEP01STEP02STEP03STEP04STEP05STEP01燃料電池的應用5MW300kW5kW1kW

100W以下社區(qū),醫(yī)院,商業(yè)大樓,工廠,火車,飛機,潛艇…大型無人機公共汽車,小汽車,貨車,小火車,備用應急電源…中型無人機、家用電源,叉車,輪椅,摩托車、基站備用電源小型無人機、筆記本電腦,攝像機,電動自行車,及其他移動用電設備…微型無人機、玩具,手機等小功率移動用電設備…大疆聯(lián)創(chuàng)簡介公司狀況2011年6月注冊注冊資金100萬元人民幣，實際投入500余萬元集開發(fā)、生產(chǎn)和銷售燃料電池與無人機系統(tǒng)設備高科技企業(yè)中國電器工業(yè)協(xié)會燃料電池分會理事會長單位現(xiàn)有全職員工35名，全為本科以上學歷，其中博士5名，高工4名公司核心團隊成員參與了波音公司推出的世界上首架載人燃料電池飛機，為該飛機提供了動力系統(tǒng)。2008年在西班牙試飛成功。動力系統(tǒng)功率40kW，由兩個20kW的燃料電池電堆組成，使用碳纖氫氣瓶。動力系統(tǒng)核心市場技術平臺風冷針對備用電電源及無人人機動力世界一流的的功率密度度超過4500小時不間斷斷測試，預預期壽命達達到10000小時。高可靠性從批量生產(chǎn)產(chǎn)的角度來來進行電池池設計1kW發(fā)電模塊技術平臺水冷針對大型動動力系統(tǒng)、、備用電源源設計世界一流的的功率密度度(2.7kW/L,2.9kW/kg)壽命超過20000小時高可靠性從批量生產(chǎn)產(chǎn)的角度來來進行電池池設計金屬雙極板板設計高性能鍍層層一體化密封封操作方便，，實現(xiàn)高效效率生產(chǎn)燃料電池多旋翼無人機2小時！——讓多旋翼無無人機真正正實用現(xiàn)狀優(yōu)勢●我們意識識到了燃料料電池在能能量密度上上的優(yōu)勢，，于2014年底開開始嘗試在在無人機上上應用燃料料電池技術術●大疆聯(lián)創(chuàng)創(chuàng)的XFM系列燃料料電池多旋旋翼無人機機研發(fā)已經(jīng)經(jīng)進入第三三階段大疆聯(lián)創(chuàng)的的發(fā)展計劃劃第一階段時間：2015.1－2015.5內(nèi)容：完成燃料電池動力用于多旋翼無人機的驗證飛行第二階段時間：2015.5－2015.8內(nèi)容：完成可飛行2h、可搭載2－3kg任務載荷的產(chǎn)品化多旋翼無人機平臺研發(fā)第三階段時間：2015.8－2016.2內(nèi)容：完善二階段產(chǎn)品優(yōu)化工作，并在其基礎上研發(fā)1款更小型的便攜式無人機和1款大載重型無人機。第一階段：：國內(nèi)第一一！世界第第二！第二階段：：向實用型型邁進第二階段規(guī)規(guī)劃STEP1利用市場上成品組裝驗證機驗證基礎設計并試飛展開優(yōu)化設計STEP2完成優(yōu)化設計及試飛飛行器產(chǎn)品化、地面保障系統(tǒng)、服務體系建設STEP3完成原型機的調(diào)整、組裝與試飛完善地面保障系統(tǒng)及售后服務體系第二階段：：STEP1進度：STEP1樣機從6月初至今已已完成多次次試飛，為為下一步工工作打下良好基礎。。下圖展示的就是STEP1的工程樣機機第二階段：：STEP2進度：STEP2樣機采用航航天技術，，進行了大大量減重措措施下圖展示的就是STEP2的工程樣機STEP2試飛成果果第二階段：：STEP3改進落落實部件當前重量能實現(xiàn)重量減重說明機架330020001300當前機架采用成品型材加工，鋼質(zhì)螺栓緊固，重量較大；即將采用的機架經(jīng)過有限元分析，全面優(yōu)化，設計重量1900g燃料電池模塊33003200100當前模塊未對無人機應用進行深度優(yōu)化，重量較大；已經(jīng)完成的模塊在相同輸出功率下減重目標已達成，正在進行地面測試高壓氣瓶32503100150當前采用成品5L30MPa氣瓶；采用國產(chǎn)航天用高壓氣瓶，14L23MPa，容量增加1倍多，重量減輕100克電子調(diào)速器63654096當前采用成品重量偏大；目前已經(jīng)訂制專門針對燃料電池優(yōu)化的產(chǎn)品控制系統(tǒng)600350250控制系統(tǒng)的優(yōu)化減重已經(jīng)完成，目前正在進行地面測試線纜接頭800600200驗證機為保證靈活修改，線纜接頭留有較大余量合計2096第三階段：：計劃目標標第三階段：：完善與發(fā)發(fā)展現(xiàn)有型號完善1、先進儲氫技術應用，相同重量可多儲存30%的氫氣2、產(chǎn)品外形完善，增強全天候能力、快速部署能力1、地面保障系統(tǒng)完善，包括運載車輛、燃料補給、維護體系等2、售后服務體系完善，包括人員培訓、產(chǎn)品大修等等型號的擴展1、研發(fā)1款輕小型長航時平臺，全重6kg，載荷1kg，續(xù)航時間2h以上，可單兵攜行，快速展開。2、研發(fā)1款更大載重的長航時飛行平臺，續(xù)航時間視載荷而定。面向公安警用、應急救災、電力架線等等行業(yè)應用燃料電池固定翼無人機更遠！更高高！更強??！現(xiàn)狀－燃料料電池應用用于固定翼翼較早UAV動力內(nèi)燃機電驅動活塞式發(fā)動機渦輪發(fā)動機噴氣式發(fā)動機蓄電池太陽能電池燃料電池目前超過80%的無無人機采用用內(nèi)燃機驅驅動電動無人機機從5年前前的不足10%，到到現(xiàn)在近20%，呈呈現(xiàn)穩(wěn)步上上升趨勢電動無人機機的隱形性性能優(yōu)異，，發(fā)射、操操作和維修修便捷內(nèi)燃機驅動動型無人機機航時長、、載荷量大大燃料電池動動力兼具電電池驅動和和內(nèi)燃機的的優(yōu)點，此此外還對環(huán)環(huán)境無污染染固定翼無人人機動力系系統(tǒng)需具備備以下能力力維持水平飛飛行爬升和機動動飛行真實或惡略略天氣飛行行給導航、自自動操控系系統(tǒng)等設備備提供能量量根據(jù)通信數(shù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)任務載荷荷飛行無人機動力力系統(tǒng)對比比在小于2小時續(xù)航時間以內(nèi)具有優(yōu)勢；但是更長的續(xù)航時間，必然導致重量的成比例增長，且優(yōu)化空間很小。目前鋰電池無人續(xù)航時間不超過3小時。生命周期內(nèi)性能衰減較大。充電時間長。鋰電池最長記錄續(xù)航48小時。生命周期內(nèi)性能衰減小。氫氣加注時間短。燃料電池目前可以續(xù)航60小時以上。生命周期內(nèi)性能不會衰減。燃油加注時間短。內(nèi)燃機無人機動力力系統(tǒng)對比比可隨意啟動、關閉、再啟動。無需調(diào)試，操作簡單。噪音和震動很小。鋰電池介于內(nèi)燃機和鋰電池之間。隨著燃料電池技術的成熟和模塊化設計，便捷性可以接近鋰電池。燃料電池系統(tǒng)復雜，專業(yè)程度高。使用調(diào)試麻煩。噪音大，震動大。需要大量的維護。內(nèi)燃機無人機動力力系統(tǒng)對比比使用過程中零排放。生產(chǎn)和報廢時會產(chǎn)生污染，需要企業(yè)進行嚴格管控生產(chǎn)環(huán)節(jié)并回收廢舊電池按照規(guī)定進行處理。充電的電源效率跟內(nèi)燃機一下，效率較低。鋰電池只排放純凈水。從生產(chǎn)、使用到回收都不會產(chǎn)生任何污染。電轉換效率~45%。燃料電池排放二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、粉塵等有害物質(zhì)，污染環(huán)境。受卡諾循環(huán)限制，效率低，小型內(nèi)燃機效率不足10%。內(nèi)燃機無人機動力力系統(tǒng)對比比危險性較高。鋰的活性非常高，而且電池內(nèi)部已經(jīng)存在其燃燒或者爆炸所需要的所有物質(zhì)，可以不依賴氧氣燃燒，稍微管理不善可能就會出問題。鋰電池氫氣是最輕的、逃逸性最強的燃料，很難聚集。燃料電池工作的整個過程溫度在80C以下，沒有燃燒過程。海拔3000m以下，對燃料電池性能影響微乎其微。燃料電池技術成熟，安全。受海拔因素影響較大，會導致輸出不足，嚴重時出現(xiàn)熄火，且沒有重新啟動可能。無人機啟動時，需要人在螺旋槳旁做調(diào)試，容易出現(xiàn)危險。內(nèi)燃機燃料電池UAV動力力系統(tǒng)組成成動力系統(tǒng)組組成：燃料電池電電堆供氫系統(tǒng)輔助監(jiān)測、、控制系統(tǒng)統(tǒng)能量管理系系統(tǒng)蓄電池組電動機大疆聯(lián)創(chuàng)的的固定翼無無人機發(fā)展展計劃第一階段時間：2014.10－2015.2內(nèi)容：完成燃料電池動力用于固定翼無人機的驗證飛行，續(xù)航時間2h第二階段時間：2015.2－2015.6內(nèi)容：完成可飛行8h、可搭載2kg任務載荷的產(chǎn)品化固定翼無人機平臺研發(fā)第三階段時間：2015.6－2015.12內(nèi)容：完善二階段產(chǎn)品優(yōu)化工作，并應用最新技術成果完成1款翼展3m，任務載荷2kg，續(xù)航時間8h\自主起飛降落的固定翼飛行平臺。第一階段：：順利完成成階段成果比較項目燃料電池系統(tǒng)（目前階段）燃料電池系統(tǒng)（第二階段）鋰電池系統(tǒng)（成熟產(chǎn)品）重量4.5千克3.5千克4.3千克最大輸出功率相當相當相當最大續(xù)航時間4小時8小時3小時功率輸出靈活性一般好好系統(tǒng)復雜性復雜（定型模塊化后）簡單簡單系統(tǒng)易用性差好好氣候適應性中好好燃料電池vs.蓄電電池第二階段：：目標達成成第三三階階段段：：改改進進完完善善及及新新型型號號研研發(fā)發(fā)9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。11:57:2411:57:2411:5712/23/202211:57:24AM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2211:57:2411:57Dec-2223-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。11:57:2411:57:2411:57Friday,December23,202213、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2211:57:2411:57:24December23,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。23十十二二月月202211:57:24上上午午11:57:2412月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。。十二月2211:57上上午12月-2211:57December23,202216、行動出出成果，，工作出出財富。。。2022/12/2311:57:2411:57:2423December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時時，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點點的射線線向前。。。11:57:24上上午11:57上上午11:57:2412月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、很多事情情努力了未未必有結果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。11:57:2411:57:2411:5712/23/202211:57:24AM11、成功就就是日復復一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2211:57:2411:57Dec-2223-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。11:57:2511:57:2511:57Friday,December23,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2211:57:2511:57:25December23,202214、意志堅強強的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。23十二二月202211:57:25上上午11:57:2512月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月2211:57上午12月-2211:57December23,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2311:57:2511:57:2523December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來來秋秋。。。。11:57:25上上午午11:57上上午午11:57:2512月月-229、楊柳散和風風，青山澹吾吾慮。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。11:57:2511:57:2511:5712/23/202211:57:25AM11、越是沒有本本領的就越加加自命不凡。。12月-2211:57:2511:57Dec-2223-Dec-2212、越是是無能能的人人，越越喜歡歡挑剔剔別人人的錯錯兒。。11:57:2511:57:2511:57Friday,December23,202213、知知人人者者智智，，自自知知者者明