无人机正在影响石油和天然气行业,而这些影响很可能会成为这项技术的高速公路,而无人机的特点是可以进行大量的监视和检查工作。多亏了无人机,这项工作现在可以远程完成——但主要由电池提供能量的无人机存在一个问题:它们在空中不能飞行很长时间。
平常的电池无人机飞行时间很少超过30分钟,但是对油田和设备的勘察和检查可能需要几个小时。这意味着电池更换和充电需要额外的时间,但除了电池驱动型无人机,还有一种方式可以节省很多时间:氢燃料电池驱动的无人机。
燃料电池技术一直未能引起人们对电池作为未来动力的关注,但它们仍然是人们谈论的话题,因为它们好处多多。对于无人机来说,这些好处始于比电池驱动型无人机的飞行时间更长。我们说的是小时而不是分钟。这里有几个例子。
由新加坡H3 Dynamics研发的世界上第一架燃料电池无人驾驶飞机Hycopter可以在空中停留1.5到4个小时,有效载荷为1公斤。Hycopter的开发人员在氢气储存方面设计得也很巧妙。实际燃料储存在无人机的管道中,而不在单独的燃料箱中。
再者以智能能源公司(Intelligent Energy)—此公司在燃料电池开发方面有着悠久的历史—开发的无人机为例。该无人机结合了长时间的飞行时间、清洁能源和加油时间快速的特点,这使得他们的燃料电池型无人机尤其适合于进行海上平台检查。
中国公司MMC也加入了燃料电池无人机的行列,声称其无人机可以在30-40分钟内用氢燃料充满电,而不是为电池驱动型无人机的锂电池充电几个小时。和其他电池一样,MMC的燃料电池也很轻,这对飞行时间至关重要。质量轻且充电快,是另一家燃料电池型无人机制造商巴拉德电力系统公司(Ballard Power Systems)的口号。这家公司的母公司表示,该公司产品的另一个好处是:这家无人机制造商与一个氢分销商网络建立了合作关系,无人机可以在美国任何地方补充氢燃料。
如何获得氢气供应是燃料电池最大的问题之一。这也是这项技术未能蓬勃发展的原因之一,取而代之的是电池驱动的混合动力车和纯插件。第二个原因是技术成本:燃料电池汽车的成本比电动汽车贵得多。第三个原因是氢供应的成本。由于天然气是高度易燃的,运输有风险,因此成本很高。
与电池充电次数的成本和频繁更换电池以完成现场检查相比,这其中的一些问题可能变得不那么富有挑战性。随着飞行时间逾四小时后,燃料电池型无人机可能比电池型无人机拥有更加光明的未来,发展氢燃料网络汽车和降低燃料电池汽车的价格,低到足以能让人普遍负担得起,该目标尚未实现。燃料电池无人机在成本和氢燃料供面依然存在挑战,但如果有正确的动机,这些挑战可以随之迎刃而解。
翻译:白赫名
校对:张晓琪
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