日本研究固态燃料电池上无人机行动时间加倍

相较于使用汽油引擎的飞行器，使用电池的无人机有个明显的缺点，因电池能量密度较低，续行时间与货运量较低，越是高运载量与长时间需求，使用电池的无人机就越不利，而解决方案之一固态氧化物燃料电池(SOFC)，日本日前公布新成果，成功让飞行时间加倍，宣称是全球首次成功的类似实验。
这个实验是在日本公立研究单位，新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的计画下，由日本无人机厂Prodrone、日本汽车零组件兼燃料电池厂Atsumitec、日本国力技术研发机构产业技术综合研究所(AIST)合作，在Prodrone既有的无人机上安装SOFC模组，进行飞行实验。
实验中使用的无人机，原本可以携带30公斤货物飞行30分钟，改造后加上SOFC模组，形成双重供电机制：需要电力较大的爬升或加速时，由锂电池与SOFC同时供电给电动马达；巡航或下降等电力用量较小的状况，SOFC的电力除驱动电动马达外，也替锂电池充电，延长续行时间到60分钟以上。
虽然双重电力供应系统比较复杂，但适当配置下，能让不同系统在最高效率环境下运作，而日本这次实验就证明了这个假设。
虽然用汽油引擎发电替锂电池充电，也可以达到类似效果，但现有汽油引擎发电的燃料使用效率，不到SOFC的一半，而且实验中使用的SOFC可以用氢与液化石油气(PG)，使用氢时理论上零碳排，使用LPG时也因开发出稳定的转化技术，可以减少一氧化碳等杂物，碳排远低于汽油，相对较环保。
氢燃料推广的主要问题，在于氢取得不易与加氢站建设成本高，而瓦斯行相对容易找，因此有双燃料使用能力的SOFC较易推广。
日本天然气产业原本就在推广社区燃料电池应用，电机厂如东芝(Toshiba)或Panasonic都有类似产品，而这次无人机用的SOFC，改良重点首先是能在相对不稳定的飞行状态下稳定发电，其次是减低重量与增加输出，让单位重量下的输出功率增加60%，更适合飞行器使用。