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文档简介
深圳市大疆联创科技有限公司地址:深圳市龙岗区坂田上雪科技园目录◆燃料电池概述◆大疆联创简介◆新型燃料电池动力多旋翼无人机研发进程◆新型燃料电池动力固定翼无人机研发进程氢为燃料、为能量载体的时代正在稳步到来…….燃料电池概述燃料电池原理氢气+氧气=电+水+热为什么效率高?多次转化导致效率低下天然气或者煤等燃料的化学能燃烧产生热能热能转化为机械能机械能再转化为电能输送到终端被使用一次转化天然气或者氢气等燃料的化学能直接转化为电能就地使用燃料电池:一级能量转化STEP01STEP02STEP03STEP04STEP05STEP01燃料电池的应用5MW300kW5kW1kW
100W以下社区,医院,商业大楼,工厂,火车,飞机,潜艇…大型无人机公共汽车,小汽车,货车,小火车,备用应急电源…中型无人机、家用电源,叉车,轮椅,摩托车、基站备用电源小型无人机、笔记本电脑,摄像机,电动自行车,及其他移动用电设备…微型无人机、玩具,手机等小功率移动用电设备…大疆联创简介公司状况2011年6月注册注册资金100万元人民币,实际投入500余万元集开发、生产和销售燃料电池与无人机系统设备高科技企业中国电器工业协会燃料电池分会理事会长单位现有全职员工35名,全为本科以上学历,其中博士5名,高工4名公司核心团队成员参与了波音公司推出的世界上首架载人燃料电池飞机,为该飞机提供了动力系统。2008年在西班牙试飞成功。动力系统功率40kW,由两个20kW的燃料电池电堆组成,使用碳纤氢气瓶。动力系统核心市场技术平台风冷针对备用电电源及无人人机动力世界一流的的功率密度度超过4500小时不间断断测试,预预期寿命达达到10000小时。高可靠性从批量生产产的角度来来进行电池池设计1kW发电模块技术平台水冷针对大型动动力系统、、备用电源源设计世界一流的的功率密度度(2.7kW/L,2.9kW/kg)寿命超过20000小时高可靠性从批量生产产的角度来来进行电池池设计金属双极板板设计高性能镀层层一体化密封封操作方便,,实现高效效率生产燃料电池多旋翼无人机2小时!——让多旋翼无无人机真正正实用现状优势●我们意识识到了燃料料电池在能能量密度上上的优势,,于2014年底开开始尝试在在无人机上上应用燃料料电池技术术●大疆联创创的XFM系列燃料料电池多旋旋翼无人机机研发已经经进入第三三阶段大疆联创的的发展计划划第一阶段时间:2015.1-2015.5内容:完成燃料电池动力用于多旋翼无人机的验证飞行第二阶段时间:2015.5-2015.8内容:完成可飞行2h、可搭载2-3kg任务载荷的产品化多旋翼无人机平台研发第三阶段时间:2015.8-2016.2内容:完善二阶段产品优化工作,并在其基础上研发1款更小型的便携式无人机和1款大载重型无人机。第一阶段::国内第一一!世界第第二!第二阶段::向实用型型迈进第二阶段规规划STEP1利用市场上成品组装验证机验证基础设计并试飞展开优化设计STEP2完成优化设计及试飞飞行器产品化、地面保障系统、服务体系建设STEP3完成原型机的调整、组装与试飞完善地面保障系统及售后服务体系第二阶段::STEP1进度:STEP1样机从6月初至今已已完成多次次试飞,为为下一步工工作打下良好基础。。下图展示的就是STEP1的工程样机机第二阶段::STEP2进度:STEP2样机采用航航天技术,,进行了大大量减重措措施下图展示的就是STEP2的工程样机STEP2试飞成果果第二阶段::STEP3改进落落实部件当前重量能实现重量减重说明机架330020001300当前机架采用成品型材加工,钢质螺栓紧固,重量较大;即将采用的机架经过有限元分析,全面优化,设计重量1900g燃料电池模块33003200100当前模块未对无人机应用进行深度优化,重量较大;已经完成的模块在相同输出功率下减重目标已达成,正在进行地面测试高压气瓶32503100150当前采用成品5L30MPa气瓶;采用国产航天用高压气瓶,14L23MPa,容量增加1倍多,重量减轻100克电子调速器63654096当前采用成品重量偏大;目前已经订制专门针对燃料电池优化的产品控制系统600350250控制系统的优化减重已经完成,目前正在进行地面测试线缆接头800600200验证机为保证灵活修改,线缆接头留有较大余量合计2096第三阶段::计划目标标第三阶段::完善与发发展现有型号完善1、先进储氢技术应用,相同重量可多储存30%的氢气2、产品外形完善,增强全天候能力、快速部署能力1、地面保障系统完善,包括运载车辆、燃料补给、维护体系等2、售后服务体系完善,包括人员培训、产品大修等等型号的扩展1、研发1款轻小型长航时平台,全重6kg,载荷1kg,续航时间2h以上,可单兵携行,快速展开。2、研发1款更大载重的长航时飞行平台,续航时间视载荷而定。面向公安警用、应急救灾、电力架线等等行业应用燃料电池固定翼无人机更远!更高高!更强!!现状-燃料料电池应用用于固定翼翼较早UAV动力内燃机电驱动活塞式发动机涡轮发动机喷气式发动机蓄电池太阳能电池燃料电池目前超过80%的无无人机采用用内燃机驱驱动电动无人机机从5年前前的不足10%,到到现在近20%,呈呈现稳步上上升趋势电动无人机机的隐形性性能优异,,发射、操操作和维修修便捷内燃机驱动动型无人机机航时长、、载荷量大大燃料电池动动力兼具电电池驱动和和内燃机的的优点,此此外还对环环境无污染染固定翼无人人机动力系系统需具备备以下能力力维持水平飞飞行爬升和机动动飞行真实或恶略略天气飞行行给导航、自自动操控系系统等设备备提供能量量根据通信数数据,实现现任务载荷荷飞行无人机动力力系统对比比在小于2小时续航时间以内具有优势;但是更长的续航时间,必然导致重量的成比例增长,且优化空间很小。目前锂电池无人续航时间不超过3小时。生命周期内性能衰减较大。充电时间长。锂电池最长记录续航48小时。生命周期内性能衰减小。氢气加注时间短。燃料电池目前可以续航60小时以上。生命周期内性能不会衰减。燃油加注时间短。内燃机无人机动力力系统对比比可随意启动、关闭、再启动。无需调试,操作简单。噪音和震动很小。锂电池介于内燃机和锂电池之间。随着燃料电池技术的成熟和模块化设计,便捷性可以接近锂电池。燃料电池系统复杂,专业程度高。使用调试麻烦。噪音大,震动大。需要大量的维护。内燃机无人机动力力系统对比比使用过程中零排放。生产和报废时会产生污染,需要企业进行严格管控生产环节并回收废旧电池按照规定进行处理。充电的电源效率跟内燃机一下,效率较低。锂电池只排放纯净水。从生产、使用到回收都不会产生任何污染。电转换效率~45%。燃料电池排放二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、粉尘等有害物质,污染环境。受卡诺循环限制,效率低,小型内燃机效率不足10%。内燃机无人机动力力系统对比比危险性较高。锂的活性非常高,而且电池内部已经存在其燃烧或者爆炸所需要的所有物质,可以不依赖氧气燃烧,稍微管理不善可能就会出问题。锂电池氢气是最轻的、逃逸性最强的燃料,很难聚集。燃料电池工作的整个过程温度在80C以下,没有燃烧过程。海拔3000m以下,对燃料电池性能影响微乎其微。燃料电池技术成熟,安全。受海拔因素影响较大,会导致输出不足,严重时出现熄火,且没有重新启动可能。无人机启动时,需要人在螺旋桨旁做调试,容易出现危险。内燃机燃料电池UAV动力力系统组成成动力系统组组成:燃料电池电电堆供氢系统辅助监测、、控制系统统能量管理系系统蓄电池组电动机大疆联创的的固定翼无无人机发展展计划第一阶段时间:2014.10-2015.2内容:完成燃料电池动力用于固定翼无人机的验证飞行,续航时间2h第二阶段时间:2015.2-2015.6内容:完成可飞行8h、可搭载2kg任务载荷的产品化固定翼无人机平台研发第三阶段时间:2015.6-2015.12内容:完善二阶段产品优化工作,并应用最新技术成果完成1款翼展3m,任务载荷2kg,续航时间8h\自主起飞降落的固定翼飞行平台。第一阶段::顺利完成成阶段成果比较项目燃料电池系统(目前阶段)燃料电池系统(第二阶段)锂电池系统(成熟产品)重量4.5千克3.5千克4.3千克最大输出功率相当相当相当最大续航时间4小时8小时3小时功率输出灵活性一般好好系统复杂性复杂(定型模块化后)简单简单系统易用性差好好气候适应性中好好燃料电池vs.蓄电电池第二阶段::目标达成成第三三阶阶段段::改改进进完完善善及及新新型型号号研研发发9、静夜四四无邻,,荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中黄黄叶树,,灯下白白头人。。。11:57:2411:57:2411:5712/23/202211:57:24AM11、以我我独沈沈久,,愧君君相见见频。。。12月月-2211:57:2411:57Dec-2223-Dec-2212、故人人江海海别,,几度度隔山山川。。。11:57:2411:57:2411:57Friday,December23,202213、乍见翻疑疑梦,相悲悲各问年。。。12月-2212月-2211:57:2411:57:24December23,202214、他他乡乡生生白白发发,,旧旧国国见见青青山山。。。。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、行动出出成果,,工作出出财富。。。2022/12/2311:57:2411:57:2423December202217、做前,,能够环环视四周周;做时时,你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。11:57:24上上午11:57上上午11:57:2412月-229、没有失失败,只只有暂时时停止成成功!。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、很多事情情努力了未未必有结果果,但是不不努力却什什么改变也也没有。。。11:57:2411:57:2411:5712/23/202211:57:24AM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2211:57:2411:57Dec-2223-Dec-2212、世间成成事,不不求其绝绝对圆满满,留一一份不足足,可得得无限完完美。。。11:57:2511:57:2511:57Friday,December23,202213、不知香积寺寺,数里入云云峰。。12月-2212月-2211:57:2511:57:25December23,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。23十二二月202211:57:25上上午11:57:2512月-2215、楚塞三湘湘接,荆门门九派通。。。。十二月2211:57上午12月-2211:57December23,202216、少年十五五二十时,,步行夺得得胡马骑。。。2022/12/2311:57:2511:57:2523December202217、空空山山新新雨雨后后,,天天气气晚晚来来秋秋。。。。11:57:25上上午午11:57上上午午11:57:2512月月-229、杨柳散和风风,青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、阅读一切好好书如同和过过去最杰出的的人谈话。11:57:2511:57:2511:5712/23/202211:57:25AM11、越是没有本本领的就越加加自命不凡。。12月-2211:57:2511:57Dec-2223-Dec-2212、越是是无能能的人人,越越喜欢欢挑剔剔别人人的错错儿。。11:57:2511:57:2511:57Friday,December23,202213、知知人人者者智智,,自自知知者者明
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